Номер 5, страница 173 - гдз по физике 8 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 10. Электрический ток в газах, вакууме и полупроводниках. Параграф 47. Электрический ток в газах. Вопросы - номер 5, страница 173.

Условие.

5. Когда возникает несамостоятельный разряд?

Решение.

5. Когда возникает несамостоятельный разряд?

Несамостоятельный газовый разряд — это электрический ток в газе, который существует только при наличии внешнего ионизатора, то есть внешнего воздействия, которое создает в газе носители заряда (свободные электроны и ионы).

В обычных условиях газы являются диэлектриками, так как их молекулы или атомы электрически нейтральны и свободных носителей заряда в них практически нет. Чтобы газ стал проводником, его необходимо ионизировать. При несамостоятельном разряде ионизация происходит за счет внешних факторов. Как только действие внешнего ионизатора прекращается, носители заряда быстро рекомбинируют (электроны соединяются с положительными ионами), газ снова становится диэлектриком, и разряд прекращается. Этим он и отличается от самостоятельного разряда, который после возникновения может существовать без внешнего ионизатора.

Внешними ионизаторами могут служить:

1. Нагревание газа до высокой температуры (термическая ионизация).

2. Облучение газа коротковолновым электромагнитным излучением (ультрафиолетовым, рентгеновским, гамма-излучением).

3. Облучение газа потоками быстрых частиц (например, альфа- или бета-частицами от радиоактивного источника).

Для возникновения тока, помимо ионизации, необходимо наличие электрического поля между электродами. Под действием этого поля созданные ионизатором заряженные частицы приходят в упорядоченное движение: положительные ионы движутся к катоду (отрицательному электроду), а электроны — к аноду (положительному электроду), создавая электрический ток.

Сила тока несамостоятельного разряда зависит от мощности ионизатора (количества пар ионов, создаваемых в секунду) и приложенного напряжения. При достаточно большом напряжении ток достигает своего максимального значения — тока насыщения $I_{нас}$ — когда все создаваемые ионизатором заряды успевают достичь электродов, не успев рекомбинировать.

Ответ: Несамостоятельный разряд возникает в газе при одновременном выполнении двух условий: 1) на газ действует внешний ионизатор, создающий свободные носители заряда (ионы и электроны); 2) в газе создано электрическое поле, которое заставляет эти носители заряда упорядоченно двигаться. Разряд прекращается, как только прекращается действие внешнего ионизатора.