Ποιες είναι οι ηλεκτρικές ιδιότητες των αερίων;

Ηλεκτρικές ιδιότητες των αερίων:

Τα αέρια, στη φυσική τους κατάσταση, είναι γενικά εξαιρετικά ηλεκτρικά μονωτήρα . Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα μόρια αερίου είναι πολύ ξεχωριστά και έχουν πολύ λίγα ελεύθερα ηλεκτρόνια. Ωστόσο, υπό ορισμένες συνθήκες, τα αέρια μπορούν να γίνουν αγώγιμα και μάλιστα παρουσιάζουν ενδιαφέροντα ηλεκτρικά φαινόμενα. Εδώ είναι μια κατανομή:

1. Μονωτικές ιδιότητες:

* χαμηλή αγωγιμότητα: Λόγω της μεγάλης απόστασης μεταξύ των μορίων, τα αέρια διαθέτουν πολύ λίγα ελεύθερα ηλεκτρόνια για τη μεταφορά ηλεκτρικού ρεύματος.

* υψηλή αντίσταση: Η αντίσταση ενός αερίου είναι εξαιρετικά υψηλή, καθιστώντας την κακή αγωγό ηλεκτρικής ενέργειας.

* Τάση διάσπασης: Κάθε αέριο έχει μια συγκεκριμένη τάση διάσπασης, την ελάχιστη τάση που απαιτείται για να ξεπεραστεί η μονωτική ιδιότητα και να καταστήσει το αέριο αγώγιμο.

2. Αγώγιμες ιδιότητες:

* ιονισμός: Όταν υποβάλλονται σε ένα ισχυρό ηλεκτρικό πεδίο ή υψηλές θερμοκρασίες, τα μόρια αερίου μπορούν να κερδίσουν αρκετή ενέργεια για να χάσουν ηλεκτρόνια και να γίνουν ιονισμένα. Αυτά τα ελεύθερα ηλεκτρόνια και ιόντα μπορούν στη συνέχεια να φέρουν ηλεκτρικό ρεύμα, καθιστώντας το αέριο αγώγιμο.

* εκκένωση: Όταν ένα αέριο γίνεται αγώγιμο, επιτρέπει τη ροή της ηλεκτρικής ενέργειας, προκαλώντας εκκένωση. Αυτό μπορεί να εκδηλωθεί ως σπινθήρα, τόξο ή λάμψη.

3. Ηλεκτρικά φαινόμενα στα αέρια:

* Εκκένωση Corona: Μια μερική ηλεκτρική κατανομή που εμφανίζεται κοντά σε αιχμηρά σημεία ή άκρα σε υψηλό ηλεκτρικό πεδίο. Παράγει μια ελαφριά λάμψη και ήχο.

* GLOW DECARES: Ένας τύπος ηλεκτρικής εκκένωσης σε αέριο σε χαμηλή πίεση. Χαρακτηρίζεται από μια φωτεινή λάμψη που μπορεί να ποικίλει σε χρώμα ανάλογα με το αέριο.

* εκκένωση τόξου: Μια ηλεκτρική εκκένωση υψηλής ενέργειας που συμβαίνει όταν ένα μεγάλο ρεύμα ρέει μέσω ενός αερίου. Χαρακτηρίζεται από ένα φωτεινό, έντονο φως και υψηλές θερμοκρασίες.

* εκκένωση σπινθήρα: Μια σύντομη ηλεκτρική εκκένωση υψηλής ενέργειας που συμβαίνει όταν εφαρμόζεται υψηλή τάση σε ένα κενό σε αέριο. Χαρακτηρίζεται από ένα φωτεινό φλας φωτός και έναν δυναμικό ήχο snapping.

Εφαρμογές ηλεκτρικών ιδιοτήτων των αερίων:

* φωτισμός: Οι λαμπτήρες εκκένωσης αερίου όπως τα φώτα νέον, τα φώτα φθορισμού και οι λαμπτήρες εκκένωσης υψηλής έντασης χρησιμοποιούν τις ηλεκτρικές ιδιότητες των αερίων για να παράγουν φως.

* Ηλεκτρονικά: Οι οθόνες στο πλάσμα και οι σωλήνες γεμάτοι με αέριο σε ηλεκτρονικές συσκευές χρησιμοποιούν την αγωγιμότητα των ιονισμένων αερίων.

* συγκόλληση: Η συγκόλληση ARC χρησιμοποιεί τη θερμότητα που παράγεται από ένα ηλεκτρικό τόξο σε ένα αέριο για να λιώσει και να ενταχθεί σε μεταλλικά μέρη.

* Συστήματα υψηλής τάσης: Η τάση διάσπασης των αερίων είναι ζωτικής σημασίας για το σχεδιασμό εξοπλισμού υψηλής τάσης όπως οι μετασχηματιστές και οι μονωτήρες.

Συνοπτικά, Ενώ τα αέρια είναι εξαιρετικά μονωτήρες στη φυσική τους κατάσταση, μπορούν να γίνουν αγώγιμα όταν υποβάλλονται σε ορισμένες καταστάσεις όπως τα υψηλά ηλεκτρικά πεδία ή οι θερμοκρασίες. Αυτή η αγωγιμότητα οδηγεί σε διάφορα ηλεκτρικά φαινόμενα όπως οι απορρίψεις και οι σπινθήρες, οι οποίες έχουν σημαντικές εφαρμογές σε διάφορους τομείς.