Могут ли газы проводить электричество?

Жидкие электролиты ионизируются, поэтому через них может проходить ток. Итак, если газ может ионизироваться, может ли он и проводить электричество? Если да, то каковы несколько таких газов?

Когда газы ионизируются, они уже не газы, а плазма. На самом деле плазма в физике определяется как ионизированный газ. en.wikipedia.org/wiki/Plasma_(physics) Плазма, конечно, является проводящей и сильно реагирует на электромагнетизм.
Степень ионизации может быть самой разной. Это не всегда 100%. Газы низкого давления проводят токи при низком напряжении и в большей степени являются газами, чем плазмой.
@VladimirKalitvianski Вы имели в виду, что когда степень ионизации для определенного газа низкая, если он является проводящим при низком напряжении и низком давлении, это может быть газ, а не плазма? Не могли бы вы привести пример в типичном состоянии? Большое спасибо!

Ответы (4)

При атмосферном давлении воздух и другие газы являются плохими проводниками (изоляторами) электричества. Потому что у них нет свободных электронов для переноса тока. Но как только свободные электроны образуются в газе путем ионизации (они становятся плазмой), возникает электрический разряд.

Это можно сделать разными способами, например, приложив большую разность потенциалов к газовому столбу при очень низком давлении или пропуская через газ высокочастотные электромагнитные волны, такие как рентгеновские лучи. Этот вопрос не корректно задавать. Действительно, газы становятся плазмой после ионизации!

Все диэлектрики имеют определенное значение потенциала пробоя . В большинстве из них, таких как воздух, керамика и т. д. (включая полупроводники, такие как кремний), этот потенциал обеспечивает достаточную энергию для ионизации нескольких атомов. Свободные электроны, образующиеся в результате этой ионизации, получают достаточно энергии, чтобы столкнуть соседние атомы, разорвать некоторые ковалентные связи и произвести больше свободных электронов.

Эти свободные электроны затем ускоряются приложенным электрическим полем, и они сталкиваются и ионизируют другие атомы, создавая больше свободных электронов ( умножение при столкновении ). Теперь для протекания тока доступно большое количество свободных электронов. Таким образом, возникает электрическая дуга!

Однако это применимо не ко всем газам. Как упомянул @mikuszefski , есть несколько других случаев, таких как благородные газы, которые являются моноатомными (и используются в большинстве разрядных трубок), потенциалы пробоя которых предназначены только для их ионизации!

Вы уверены, что для получения свободных электронов требуется разрыв ковалентных связей? А благородные газы?
@mikuszefski: Нет, благородные газы не имеют ковалентных связей. В этом случае ионизация происходит напрямую! (Спасибо! Я обновил свой ответ).
Пожалуйста. Тем не менее, я все еще не думаю, что история с ковалентной связью хороша. См., например , здесь : ...Это также объясняет, почему энергия ионизации F2 меньше, чем у атома F... Таким образом, он остается молекулой F2, но ионизируется. Вы бы не считали разрыхляющие электронные состояния ковалентной связью, и они обеспечивают электроны, которые сначала удаляются при ионизации. Сначала идет самая высокая энергия, и это, скорее всего, не связывающая электронная пара. Надеюсь, я ясно изложил свою мысль.
Я также задаюсь вопросом: учитывая критическую точку в воде, нельзя действительно различить жидкость и газ, кроме как в ситуации, когда присутствуют обе фазы и соответствующая граница раздела фаз. Итак, давайте на секунду рассмотрим чистую воду как газ. Здесь я могу проводить электричество, меняя местами водородные мосты. Итак, ионизация имеет место, и на самом деле заряд, поступающий с одной стороны, не имеет ничего общего с тем, что уходит с другой. Можно ли представить себе такой процесс в других газах?
@mikuszefski: Я думаю, что проблема здесь в моем утверждении «Все диэлектрики ...» . Есть несколько случаев (как вы упомянули), когда напряжение пробоя предназначено только для ионизации вещества! И, простите меня, я забыл упомянуть, что напряжение пробоя всегда сначала ионизирует материал , а электроны, образующиеся в результате ионизации, ответственны за создание лавины свободных электронов. (я обновил свой ответ)...
Да, извините за настойчивость. Я думаю, что новая версия намного лучше, чем предыдущая (у меня действительно были некоторые проблемы с ковалентными связями). Ваше здоровье.
@mikuszefski: Нет, спасибо, что подняли эту тему. Я гораздо больше убежден в исправленной версии по сравнению с моей предыдущей (довольно уродливой )... :)

Газы проводят электричество, как и все материалы. Однако они так плохо проводят электричество, что мы считаем их изоляторами. «Электричество» требует движения электронов. В газе эти электроны слишком рассеяны, чтобы обеспечить какой-либо измеримый ток. Пример с «молнией» немного отличается. Это относится к емкостному разряду. Когда две стороны конденсатора (т. е. земля и облака) накапливают слишком много заряда, этот заряд в конечном итоге переходит через диэлектрик (т. е. вещество между землей и облаками). Мы еще не говорим, что диэлектрик «проводит» электричество, хотя это очевидно. Лучшие изоляторы в мире не могли остановить разряд достаточной силы. Определяющим качеством проводника является то, что он проводит электричество «легче», чем большинство веществ. Не существует идеального проводника или идеального изолятора. Короче говоря, газы могут проводить электричество, но по большей части они считаются изоляторами.

Газ сам по себе не может проводить электричество, но его можно заставить проводить электричество, подвергая его воздействию НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ и ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ.

Газ может проводить электричество при двух условиях, используя газоразрядную трубку; (1) низкое давление (около ~0,01 мм рт. ст.) (2) высокое напряжение (> 1000 В)

Возможно, вам следует объединить это с другим вашим ответом и немного расширить его? Может быть, объясните, почему газы не могут проводить электричество?

Углерод — единственный газ, который в затвердевшем состоянии может проводить электричество. Это форма графита, когда у него только 3 связи между атомами. Это оставляет электроны течь через структуру сети.

Если он затвердел, это уже не газ, не так ли? И после затвердевания все металлы проводят электричество, поэтому углерод, безусловно, не является исключением.
Могут ли газы проводить электричество?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 1v