Електричний струм у газах

Гази є добрими ізоляторами тому, що за звичайних умов - низьких температурах і відсутності зовнішнього опромінення - вони складаються з нейтральних атомів або молекул. У них немає вільних електричних зарядів, упорядковане переміщення яких і спричиняє електричний струм. Однак за деяких умов можна одержати електричний струм і в газах.

Процес проходження електричного струму крізь газ називають газовим розрядом.

Наприклад. Зарядимо алюмінієві диски, з'єднані провідниками з виводами електрометра. Спостерігаємо, що відхилення стрілки електрометра залишається сталим, тому що електрична провідність повітря за умов кімнатної температури та сухого повітря дуже мала, і пластини помітно не розряджаються. Внесемо у простір між дисками полумя від запаленої свічки. Спостерігаємо швидкий розряд електрометра. Повітря внаслідок значного підвищення температури набуло провідності й замкнуло коло, тобто в нагрітому газі протікає електричний струм. 

Внаслідок нагрівання або випромінювання частина атомів газу йонізується - розпадається на позитивно заряджені йони й електрони. Йонізація газів під час нагрівання пояснюється тим, що деякі молекули починають рухатися так швидко, що частина з них під час зіткнення розпадається, перетворюючись на йони.У нашому досліді полумя свічки виконувало роль йонізатора, тобто джерела йонів.

Процес, який забезпечує йонізацію і подальший розвиток газового розряду, називають йонізатором.

Механізм провідності газів подібний до механізму провідності розчинів і розплавів електролітів, але відмінність полягає в тому, що негативний заряд переноситься в основному не негативними йонами, а вільними електронами, хоча провідність за рахунок негативних йонів також може відігравати певну роль. Якщо ми припиняємо нагрівати або опромінювати газ, то він знову стає діалектриком.

Газовий розряд, який відбувається тільки за наявності зовнішнього йонізатора, називають несамостійним газовим розрядом, а газовий розряд, який відбувається без дії зовнішнього йонізатора, називають самостійним газовим розрядом.

 Залежно від властивостей і стану газу, характеру і розміщення електродів, а також від прикладеної до електродів напруги виникають різні види самостійного розряду.