Corrente elettrica nei gas

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  • 1. Corrente elettrica nei gas
  • 2.
    • L' aria  è costituita da molecole di gas quali:
    • azoto ,
    • Ossigeno
    • biossido di carbonio
    • Ma anche
    • acqua  (presente come vapore) e da molte altri composti anche solidi (per esempio le polveri prodotte dall'inquinamento).
    • Se l'aria fosse composta  solo  da molecole di  gas  (quali l'azoto, l'ossigeno ed il biossido di carbonio) sarebbe un  ottimo   isolante  perché queste molecole  non  sono normalmente ionizzate . Questo significa che non essendo presenti ioni, non vi sarebbe movimento di cariche elettriche verso le due cariche immesse in aria che fungono da  poli  elettrici.
  • 3. Metodi di ionizzazione
    • i  raggi cosmici , che sono  particelle molto energetiche  provenienti dal  cosmo ,  colpiscono  le molecole presenti nell'aria  ionizzandole , cioè, in questo caso,  strappando  da esse alcuni  elettroni
    • le molecole,  urtando  fra loro, si possono facilmente  ionizzare  
    • le  radiazioni elettromagnetiche  ad  alta energia  ( raggi   ultravioletti ,  raggi   x ,  raggi   gamma )  ionizzano  gli atomi che colpiscono
    • i  sali   disciolti  nelle goccioline d' acqua  in  sospensione  dell'aria sono normalmente  separati  in  ioni
    • Naturalmente, nell'aria sono presenti anche  elettroni liberi .
  • 4. Le armature di un condensatore sono collegate ai poli di una batteria per mezzo di un sistema potenziometrico. Il circuito presenta un galvanometro ed un voltmetro. Bisogna ionizzare l’aria per far rilevare al galvanometro una corrente, costituita dal movimento di ioni negativi ed elettroni verso l’armatura positiva, e di ioni positivi verso l’armatura negativa.
  • 5. Quando agli estremi di un tubo contenente gas ionizzato si stabilisce una d.d.p., si può osservare un passaggio di corrente che però non è direttamente proporzionale alla tensione applicata. Il passaggio della corrente dei gas non segue la prima legge di ohm.
  • 6. Finche la d.d.p. si mantiene inferiore al valore della cosiddetta tensione di innesco /Vi, l’intesità di corrente si mantiene uguale alla corrente di saturazione i s : poi torna ad aumentare molto rapidamente. n = numero di ioni che si forma per unità di tempo e volume N = numero degli ioni prodotti in un tempo unitario nel volume compreso fra gli elettrodi. N = n s d i s = e N = e n S d Corrente di saturazione direttamente proporzionale alla distanza fra gli elettrodi
  • 7. Quando la tensione supera il valore di innesco,il campo elettrico esistente tra i due elettrodi è talmente intenso che accelera gli ioni e li fa urtare tra di loro. Così si imprime una energia cinetica maggiore di una energia di ionizzazione. Abbiamo così una scarica a valanga. Se la pressione aumenta,occorre un campo elettrico di maggiore intensità per accelerare gli ioni,perché con l’aumentare della pressione,diminuisce il percorso compiuto in media dagli ioni fra due urti successivi e quindi diminuisce l’energia cinetica da essi acquistata sotto l’azione di un determinato campo elettrico.
  • 8. D = distanza fra gli elettrodi E i = intensità del campo elettrico corrispondente alla tensione di innesco E i = /V i / d Tensione di innesco direttamente proporzionale alla distanza fra gli elettrodi.
  • 9. Rocchetto di Ruhmkorff
    • tipo di trasformatore utilizzato per produrre impulsi ad alta tensione partendo da una sorgente di corrente continua a bassa tensione
    • consiste di due solenoidi di filo di rame isolato avvolti attorno ad un unico nucleo di ferro
  • 10.  
  • 11. Tubo di Geissler
  • 12. Tubo di Crookes
  • 13. Il generatore di bassa tensione ( A ) è collegato per riscaldare il catodo ( C ). La batteria ( B ) eccita l'anodo ( P ). La piccola lastra che funge da maschera ( M ) è collegata al catodo e la sua immagine crea un'ombra sullo schermo fosforescente.
  • 14.  
  • 15.  
  • 16. FINE