Виды самостоятельной проводимости газов

Искровой разряд: один из видов самостоятельного разряда в газах.

Механизм возникновения искрового разряда можно установить с помощью следующего опыта. Имеется пара шарообразных электродов, подсоединенных к батарее конденсаторов, зарядка которых производится при помощи электрической машины. По мере того как конденсаторы будут заряжаться, будет увеличиваться напряжение между электродами, поэтому будет увеличиваться напряженность электрического поля в газе. При маленькой напряженности поля в газе не замечается никаких изменений. При достаточно большой напряженности электрического поля между электродами появляется электрическая искра, которая выглядит как извилистый светящийся канал, который соединяет оба электрода. Появление искры сопровождается треском, возникающим из-за резкого расширения нагретого вблизи искры газа. При возникновении искры, газ внезапно утрачивает свои изолирующие свойства и становится хорошим проводником. Напряженность поля, при которой наступает искровой пробой газа, имеет различное значение у разных газов и зависит от их состояния.

Причина возникновения такого разряда заключается в следующем:

В газе всегда есть небольшое количество свободных ионов и электронов, которые возникают по разным причинам. Обычно их настолько мало, что газ не проводит электричества. Электрическое поле, действуя на них, вызывает их ускоренное движение. При малых значениях электрического поля, они сталкиваются с нейтральными молекулами также как упругие шары, то есть происходит передача только небольшой части их кинетической энергии и нейтральные молекулы не ионизируются. При больших значениях напряженности электрического поля, эти электроны и ионы приобретают большие скорости и энергии и, сталкиваясь с нейтральными молекулами, выбивают из них электроны, превращая их в положительные ионы. Таким образом одни электроны и ионы путем соударения с нейтральными молекулами разбивают их на электроны и ионы. Такой процесс называется ударной ионизацией, а работа, которую нужно затратить на то, чтобы оторвать электрон от атома, называется работой ионизации. Работа ионизации зависит от строения атом и поэтому различна для разных атомов. Все эти образующиеся электроны и ионы в свою очередь приводятся в движение электрическим полем и производят ударную ионизацию новых атомов, поэтому ионизация достигает очень большой величины и этот процесс усиливает сам себя. Такой процесс называется ионной лавиной.

Таким образом, при искровом пробое причиной ионизации газа является разрушение атомов и молекул путем соударения с ионами (ударная ионизация)

Примером искрового заряда в атмосфере является молния.