Γιατί τα αέρια γίνονται αγωγοί σε χαμηλή πίεση και υψηλή τάση;

Τα αέρια δεν γίνονται αγωγοί σε χαμηλή πίεση και υψηλή τάση. Γίνονται ιονισμένα , που σημαίνει ότι μερικά από τα άτομα ή τα μόρια τους κερδίζουν ή χάνουν ηλεκτρόνια, δημιουργώντας δωρεάν φορτισμένα σωματίδια. Αυτά τα ελεύθερα φορτισμένα σωματίδια επιτρέπουν στη συνέχεια το αέριο να διεξάγει ηλεκτρική ενέργεια. Ακολουθεί μια κατανομή του γιατί:

1. Χαμηλή πίεση:

* Μειωμένες συγκρούσεις: Σε χαμηλότερη πίεση, τα μόρια αερίου είναι πιο μακριά, οδηγώντας σε λιγότερες συγκρούσεις μεταξύ τους. Αυτό επιτρέπει στα ηλεκτρόνια να ταξιδεύουν περαιτέρω χωρίς να είναι διάσπαρτα, αυξάνοντας την κινητικότητά τους.

* ευκολότερος ιονισμός: Με λιγότερες συγκρούσεις, τα ηλεκτρόνια έχουν περισσότερες πιθανότητες να αποκτήσουν αρκετή ενέργεια για να ιονίζουν τα μόρια αερίου. Ο ιονισμός συμβαίνει όταν ένα ηλεκτρόνιο συγκρούεται με ένα μόριο αερίου με επαρκή ενέργεια για να χτυπήσει ένα ηλεκτρόνιο, δημιουργώντας ένα θετικά φορτισμένο ιόν και ένα ελεύθερο ηλεκτρόνιο.

2. Υψηλή τάση:

* Ισχυρό ηλεκτρικό πεδίο: Η υψηλή τάση δημιουργεί ένα ισχυρό ηλεκτρικό πεδίο, επιταχύνοντας τα ελεύθερα ηλεκτρόνια σε υψηλές ταχύτητες.

* Αυξημένος ιονισμός: Αυτά τα ηλεκτρόνια υψηλής ταχύτητας έχουν αρκετή ενέργεια για να ιονίζουν περισσότερα μόρια αερίου μέσω συγκρούσεων, δημιουργώντας ένα αποτέλεσμα χιονοστιβάδας όπου παράγονται περισσότερα ελεύθερα ηλεκτρόνια και ιόντα. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται Ηλεκτρική κατανομή .

Συνοπτικά:

* Η χαμηλή πίεση επιτρέπει την ευκολότερη κίνηση ηλεκτρονίων και ιονισμού.

* Η υψηλή τάση δημιουργεί ισχυρά ηλεκτρικά πεδία, επιτάχυνση ηλεκτρόνια και ενεργοποίηση ιονισμού.

Συνέπειες του ιονισμού:

* Ηλεκτρική εκκένωση: Η ροή της ηλεκτρικής ενέργειας μέσω του ιονισμένου αερίου δημιουργεί μια ορατή απόρριψη, όπως μια σπίθα ή ένα τόξο.

* αγωγιμότητα: Η παρουσία ελεύθερων φορτίων επιτρέπει στο αέριο να διεξάγει ηλεκτρική ενέργεια, αν και με χαμηλότερη αγωγιμότητα από έναν τυπικό αγωγό μετάλλου.

Εφαρμογές:

* Σημάδια νέον: Η ηλεκτρική κατανομή στο αέριο νέον δημιουργεί τη χαρακτηριστική λάμψη.

* Φώτα φθορισμού: Η ηλεκτρική διάσπαση στον ατμό του υδραργύρου δημιουργεί υπεριώδη ακτινοβολία που ενθουσιάζει τις επικαλύψεις φωσφόρου για να εκπέμπει ορατό φως.

* Συγκόλληση τόξου: Η ηλεκτρική κατανομή στον αέρα δημιουργεί ένα ζεστό, ιονισμένο τόξο που χρησιμοποιείται για να λιώσει και να συγχωνεύσει τα μέταλλα.

Σημείωση: Ενώ η χαμηλή πίεση και η υψηλή τάση διευκολύνουν τον ιονισμό, οι ειδικές συνθήκες που απαιτούνται για την ηλεκτρική διάσπαση ποικίλλουν ανάλογα με τον τύπο αερίου και άλλων παραγόντων.