Corrent elèctric en gasos

Per a conductors metàl·lics i electròlits, la dependència de la tensió actual és lineal, és a dir, el corrent en aquests conductors augmenta en proporció a la tensió. Les lleis de conductivitat en els gasos són molt més complicades. Considereu un corrent elèctric en els gasos que flueixen sota l'acció d'un ionitzador extern.

Tornem a l'experiència. Agafem un condensador i el carreguem, creant una tensió entre les seves plaques. L'electrómetre connectat a les plaques del condensador sempre mostra el mateix voltatge: per tant, l'aire sota condicions habituals és un aïllant, és a dir, no conté partícules de càrrega gratuïtes.

Porti una llum d'alcohol il·luminada o unir-se a l'àrea entre les dues plaques del condensador. Observem que la tensió existent entre ells disminueix, el condensador es descarrega, per tant, sorgeix un corrent elèctric entre les plaques. Tot això indica que en l'aire entre les plaques sota la influència de la flama apareixien partícules carregades. Què són?

És bastant natural suposar que aquestes partícules carregades són molècules d'aire que, sota la influència d'una flama, van rebre càrregues elèctriques i, convertint-se en ions, van començar a moure's en el camp elèctric entre les plaques, creant un corrent elèctric en gasos, la qual cosa va comportar una disminució de la tensió a les plaques del condensador.

A través d'estudis acurat, es va trobar que els portadors de càrregues elèctriques en gasos són ions i electrons que sorgeixen en el gas com a conseqüència de l'acció d'un ionitzador en ell.

Els ionitzadors són flames, raigs X, raigs emesos per substàncies radioactives. Qualsevol ionitzador, sigui quin sigui el seu origen, té la capacitat de crear en un volum determinat durant un cert temps una certa quantitat d'ions positius i negatius.

Sota l'acció del ionitzador, les molècules de gas perden els electrons i es converteixen en ions carregats de forma positiva. Els electrons alliberats, primerament, es converteixen en portadors de càrregues elèctriques i, en segon lloc, unint molècules neutres o àtoms, formen ions que es carreguen negativament. D'aquesta manera, les càrregues lliures poden aparèixer en el gas en forma d'electrons i ions d'ambdós signes, és a dir, un corrent elèctric apareix en els gasos.

El cos carregat, que es troba al gas ionitzat, atreu a si mateix càrregues lliures del signe oposat, que tant neutralitzen els càrrecs del cos, com a conseqüència de la seva descàrrega.

Els gasos no separen les parts constituents dels elèctrodes, com és el cas dels electròlits, ja que durant la ionització del gas les molècules no es descomponen; Només perden o afegeixen electrons a si mateixos.

Els ions de gas, arribant a l'elèctrode, lliuren els seus càrrecs, es converteixen en molècules o àtoms neutres, i es tornen a difondre al gas. En els electròlits, els ions que s'apropen als elèctrodes es dipositen a les superfícies dels elèctrodes o entren en reaccions químiques.

Si els ions i els electrons lliures formats en el gas es troben en un camp elèctric, adquireixen un moviment dirigit. Es dedueix que la corrent elèctrica total en els gasos és dos corrents de partícules carregades, una de les quals va cap a l'ànode i l'altra al càtode. S'acompanya d'una sèrie de fenòmens únics. Aquests inclouen els diferents tipus de resplendors de gasos en la descàrrega, des d'un resplendor feble i poc visible dels cables d' alta tensió fins a la brillant llum lluminosa de l' arc elèctric i els grans llamps de llum. El corrent elèctric en els mitjans (conductors sòlids, electròlits) no provoca aquests fenòmens.

Finalment, sota una descàrrega de gasos, és possible observar reaccions químiques específiques que no es produeixen en condicions normals: la formació d'òxids de nitrogen i cian a l'aire, la formació de molècules en gasos monatòmics, entre d'altres.