Електричен ток в газ

рекомбинация, т.е. съединяването на йоните в неутрални молекули. В равновесно състояние на газовете тези два процеса се уравновесяват. Ако няма външно йонизиращо въздействие върху газа, естествената концентрация на йоните в него е много малка и ток в газа практически не се отчита. Протичане на забележим ток в газа (така наречения газов разряд) може да се предизвика, ако

1. с помощта на външно въздействие (йонизатор) непрекъснато се разбиват неутралните молекули на газа на йони, с което се увеличава концентрацията на свободните заряди в газа. Това може да се постигне, ако подложим газа на интензивно облъчване с бързи частици (електрони и др.), с ултравиолетови или с рентгенови лъчи или с радиоактивно лъчение, а също така и като повишаваме температурата на газа, което води до повишаване на интензивността на йонизиране при ударите между молекулите вследствие на хаотичното (топлинното) им движение. С прекратяване на външното въздействие се прекратява и протичането на тока. Такава проводимост на газа се нарича несамостоятелна.

2. приложим толкова голяма разлика в потенциалите, че съдържащите се в газа йони да придобият енергия, достатъчна да предизвика йонизиране на неутралните молекули при удар с тях. Всеки такъв йон при удар предизвиква появяване на два или повече йона. Всеки от тях, на свой ред, разбива неутрални молекули на йони и т.н., в резултат на което броят на йоните бързо нараства и газът придобива забележима проводимост. Такава проводимост се нарича самостоятелна.

Ударите между частиците на газа (йони, електрони и неутрални молекули) могат да бъдат

1. еластични, при които частиците не претърпяват никакви вътрешни промени, а само обменят кинетична енергия сумата от кинетичните енергии на частиците преди и след удара е една и съща;

2. нееластични, при които атомите и молекулите променят вътрешната си структура; кинетичната енергия на удрящите се частици се превръща в потенциална енергия на взаимодействието на ядрата с електроните. Такъв процес наричаме преминаване на атомите и молекулите във възбудено състояние. При преминаване обратно в нормално състояние, погълнатата енергия се излъчва обратно. Възможно е, обаче, при нееластичен удар да се промени вътрешната структура на атомите и молекулите. В частност, молекулата може да бъде разбита на два йона или от атома може да бъде избит електрон и т.н. Йонизацията на газа се предизвиква от нееластични удари между частиците на газа.

За проводимостта на газовете при някои условия (в частност, при ниско налягане на газа в съда) забележимо значение има избиването на електрони от повърхността на катода при