Проводники

Qazlarda elektrik cərəyanı

Adi hallarda qazlar elektrik cərəyanını keçirmir, ona görə ki qazların molekulları neytraldır. Lakin müxtəlif üsullarla molekulları ionlaşdırmaq mümkündür. Misal üçün temperaturun artması və ya ültrabənövşəyi şüalanma nəticəsində neytral atomdan elektron qoparmaq mümkündür. Nəticədə sərbəst elektron və müsbət yüklənmiş ion yaranır. Bu hadisə atomun ionlaşması adlanır. Sərbəst elektron nizamsız hərəkəti nəticəsində neytral atoma “yapışa” bilər. Belə halda atom mənfi iona çevrilir. Qazların ionlaşması zamanı çoxlu sayda sərbəst yükdaşıyıcılar yaranır: bunlar – elektronlar, müsbət və mənfi ionlardır. İonlaşma ilə eyni zamanda rekombinasiya baş verir, yəni ki elektronlar müsbət ionlar ilə birləşib yenidən neytral molekul əmələ gətirir. İonlaşmış qazda elektrik cərəyanı keçdikdə, elektronlar və mənfi ionlar müsbət elektrod istiqamətində hərəkət edirlər, müsbət ionlar isə mənfi elektrod istiqamətində yerini dəyişirlər. Qazın ionlaşmasını dayandırsaq, elektrik cərəyanı da kəsiləcək.
Qazlardan elektrik cərəyanın keçməsi qaz boşalması adlanır. Sağ tərəfdəki qrafikdə qaz boşalmasının voltamper xarakteristikası göstərilib.
Elektrodlar arasındakı gərginliyi artırdıqda qazlardakı elektrik cərəyanı da artır. Lakin elektrodlar arasındakı gərginliyi artırmaqla elə bir qiymətində çatdırmaq olar ki, cərəyan şiddəti daha artmayacaq. Cərəyan şiddətinin bu qiymətinə doyma cərəyanı deyirlər:
𝑞 𝑁𝑒
𝐼_𝑑𝑜𝑦 = = .
𝑡 𝑡

N – müəyyən t zamanı ərzində yaranmış ionların sayıdır.
Doyma cərəyanı gərginliyin müəyyən U₁ qiymətində yaranır. 𝟎 → 𝑼_𝟐 intervalındakı cərəyan yalnız ionlaşdırıcının tısiri altında yaranır. Bu hadisə qeyrimüstəqil boşalma adlanır. Əgər elektrodlar arasındakı gərginlik 𝑼_𝟐 gərginliyi üstələyirsə 𝑼 > 𝑼_𝟐, onda müstəqil qaz boşalması müşahidə olunur. Bu o deməkdir ki elektrik cərəyanı hətta ionlaşdırıcının təsiri kəsildikdən sonra da davam edəcək.
Рассмотрим самостоятельный разряд подробнее. Məlumdur ki, yüklü zərrəciklər(elektronlar) elektrik sahəsində sürətlənərək müəyyən kinetik enerjiyə malik olurlar
𝑬_𝒌 = 𝒆𝑬𝒍,
Burada l – elektronun ardıcıl iki atom arasında gediş məsafəsidir. Elektronlar öz hərəkəti nəticəsində neytral atomlar ilə toqquşur. Öz enerjisinin bir qismini atoma verir. Əgər elektronun kinetik enerjisi, neytral atomdan elektronu qoparmaq üçün lazım olan enerjidən böyükdürsə, onda
elektron atomdan daha bir elektron qoparır. Bu zaman “elektron-müsbət ion” cütü yaranır. Bu hadisə – zərbə ilə ionlaşma adlanır. Eletrodlar arasında gərginlik nə qdər böyük olarsa, onda elektronun toqquşduğu neytral atomlar arasındakı məsafədə daha böyük kinetik enerjiyə malik olacaq. Bir atomun ionlaşma enerjisini W_i ilə işarə edək.
Elektronun malik olduğu kinetik enerji, atomun ionlaşma enerjisindən kiçik olmamalıdır:
𝑬_𝒌 ≥ 𝑾_𝒊. Atomun ionlaşma enerjisi elektronun atomdan elektronu qoparmaq üçün lazım olan minimal kinetik enerjiyə bərabərdir:
𝑾𝒊 = 𝑬𝒌,𝒎𝒊𝒏 = 𝒆𝑬𝒍
Atomun ionlaçma enerjisi yalnız qazın növündən asılıdır.

Qazın təzyiqindən, elektrodların formasindan, gərginlikdən və xarici elektrik dövrəsinin parametrindən asılı olaraq müstıqil qaz boşalmasının dörd tipi var:

1. 
   Alovsuz boşalma;
   
2. 
   qığılcımlı boşalma;
   
3. 
   qövsü boşalma;
   
4. 
   taclı boşalma.
   

1.