لا توجد عوازل مطلقة في الطبيعة. يمكن أن تحدث الحركة المنظمة للجسيمات - حاملات الشحنة الكهربائية - أي التيار ، في أي وسيط ، لكن هذا يتطلب ظروفًا خاصة. سننظر هنا في كيفية تطور الظواهر الكهربائية في الغازات وكيف يمكن تغيير الغاز من عازل جيد جدًا إلى موصل جيد جدًا. سنهتم بالظروف التي تنشأ في ظلها ، وكذلك ما هي السمات التي تميز التيار الكهربائي في الغازات.
الخصائص الكهربائية للغازات
العازل الكهربائي هو مادة (وسط) لا يصل فيها تركيز الجسيمات - الناقلات الحرة لشحنة كهربائية - إلى أي قيمة ذات دلالة ، ونتيجة لذلك تكون الموصلية الكهربائية ضئيلة. جميع الغازات عوازل كهربائية جيدة. يتم استخدام خصائص العزل الخاصة بهم في كل مكان. على سبيل المثال ، في أي قاطع دارة ، يحدث فتح الدائرة عندما يتم وضع جهات الاتصال في مثل هذا الوضع بحيث تتشكل فجوة هوائية بينها. الأسلاك في خطوط الكهرباءيتم عزلها أيضًا عن بعضها البعض بواسطة طبقة هوائية.
الوحدة الهيكلية لأي غاز هي جزيء. تتكون من نوى ذرية وسحب إلكترونية ، أي أنها مجموعة من الشحنات الكهربائية موزعة في الفضاء بطريقة ما. يمكن أن يكون جزيء الغاز ثنائي القطب بسبب خصائص هيكله ، أو يمكن أن يكون مستقطبًا تحت تأثير مجال كهربائي خارجي. الغالبية العظمى من الجزيئات التي يتكون منها الغاز تكون متعادلة كهربائيًا في ظل الظروف العادية ، لأن الشحنات فيها تلغي بعضها البعض.
إذا تم تطبيق مجال كهربائي على غاز ، فستفترض الجزيئات اتجاه ثنائي القطب ، وتحتل موقعًا مكانيًا يعوض تأثير المجال. ستبدأ الجسيمات المشحونة الموجودة في الغاز تحت تأثير قوى كولوم في التحرك: الأيونات الموجبة - في اتجاه الكاثود والأيونات السالبة والإلكترونات - نحو القطب الموجب. ومع ذلك ، إذا كان الحقل يحتوي على إمكانات غير كافية ، فلا ينشأ تدفق واحد موجه من الشحنات ، ويمكن للمرء أن يتحدث بدلاً من ذلك عن تيارات منفصلة ، ضعيفة للغاية بحيث يجب إهمالها. يتصرف الغاز كعازل.
وبالتالي ، لحدوث تيار كهربائي في الغازات ، يلزم تركيز كبير من ناقلات الشحن المجاني ووجود حقل.
تأين
تسمى عملية الزيادة التي تشبه الانهيار الجليدي في عدد الشحنات المجانية في الغاز بالتأين. وفقًا لذلك ، يُطلق على الغاز الذي توجد فيه كمية كبيرة من الجسيمات المشحونة اسم مؤين. في مثل هذه الغازات يتم إنشاء تيار كهربائي.
ترتبط عملية التأين بانتهاك حياد الجزيئات. نتيجة لانفصال الإلكترون ، تظهر الأيونات الموجبة ، ويؤدي ارتباط الإلكترون بالجزيء إلى تكوين أيون سالب. بالإضافة إلى ذلك ، هناك العديد من الإلكترونات الحرة في الغاز المتأين. الأيونات الموجبة وخاصة الإلكترونات هي ناقلات الشحنة الرئيسية للتيار الكهربائي في الغازات.
يحدث التأين عندما يتم نقل كمية معينة من الطاقة إلى الجسيم. وهكذا ، فإن الإلكترون الخارجي في تكوين الجزيء ، بعد أن تلقى هذه الطاقة ، يمكنه ترك الجزيء. تؤدي التصادمات المتبادلة للجسيمات المشحونة مع الجسيمات المحايدة إلى إخراج إلكترونات جديدة ، وتتخذ العملية طابعًا يشبه الانهيار الجليدي. تزداد الطاقة الحركية للجسيمات أيضًا ، مما يعزز التأين بشكل كبير.
من أين تأتي الطاقة المستخدمة لإثارة التيار الكهربائي في الغازات؟ يحتوي تأين الغازات على عدة مصادر للطاقة ، والتي بموجبها من المعتاد تسمية أنواعها.
- التأين بالمجال الكهربائي. في هذه الحالة ، يتم تحويل الطاقة الكامنة للمجال إلى الطاقة الحركية للجسيمات.
- التأين الحراري. تؤدي زيادة درجة الحرارة أيضًا إلى تكوين عدد كبير من الشحنات المجانية.
- التأين الضوئي. جوهر هذه العملية هو أن الإلكترونات تزود بالطاقة عن طريق الفوتونات الإشعاعية الكهرومغناطيسية ، إذا كان لها تردد عالٍ بدرجة كافية (الأشعة فوق البنفسجية ، والأشعة السينية ، وجاما كوانتا).
- تأين الأثر هو نتيجة تحويل الطاقة الحركية للجسيمات المتصادمة إلى طاقة فصل الإلكترون. إلى جانبالتأين الحراري ، وهو بمثابة عامل الإثارة الرئيسي في غازات التيار الكهربائي.
يتميز كل غاز بقيمة عتبة معينة - طاقة التأين المطلوبة للإلكترون للانفصال عن الجزيء ، والتغلب على حاجز محتمل. تتراوح هذه القيمة للإلكترون الأول من عدة فولت إلى عشرين فولت ؛ هناك حاجة إلى مزيد من الطاقة لإزالة الإلكترون التالي من الجزيء ، وهكذا.
يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه في وقت واحد مع التأين في الغاز ، تحدث العملية العكسية - إعادة التركيب ، أي استعادة الجزيئات المحايدة تحت تأثير قوى الجذب كولوم.
تصريف الغاز وأنواعه
إذن ، التيار الكهربائي في الغازات ناتج عن الحركة المنظمة للجسيمات المشحونة تحت تأثير المجال الكهربائي المطبق عليها. وجود مثل هذه الشحنات ، بدوره ، محتمل بسبب عوامل التأين المختلفة.
لذا ، يتطلب التأين الحراري درجات حرارة كبيرة ، لكن اللهب المكشوف بسبب بعض العمليات الكيميائية يساهم في التأين. حتى في درجات الحرارة المنخفضة نسبيًا في وجود اللهب ، يتم تسجيل ظهور تيار كهربائي في الغازات ، وتجعل تجربة التوصيل الغازي من السهل التحقق من ذلك. من الضروري وضع شعلة الموقد أو الشمعة بين ألواح المكثف المشحون. ستغلق الدائرة المفتوحة مسبقًا بسبب فجوة الهواء في المكثف. سيُظهر الجلفانومتر المتصل بالدائرة وجود التيار.
يسمى التيار الكهربائي في الغازات بتفريغ الغاز. يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنللحفاظ على استقرار التفريغ ، يجب أن يكون عمل المؤين ثابتًا ، نظرًا لأنه بسبب إعادة التركيب المستمر ، يفقد الغاز خصائصه الموصلة للكهرباء. يتم تحييد بعض ناقلات التيار الكهربائي في الغازات - الأيونات - على الأقطاب الكهربائية ، والبعض الآخر - الإلكترونات - التي تسقط على الأنود ، يتم توجيهها إلى "موجب" المصدر الميداني. إذا توقف العامل المؤين عن العمل ، فسيصبح الغاز على الفور عازلًا للكهرباء مرة أخرى ، وسيتوقف التيار. مثل هذا التيار ، الذي يعتمد على عمل مؤين خارجي ، يسمى تفريغ غير مستدام ذاتيًا.
يتم وصف ميزات مرور التيار الكهربائي عبر الغازات من خلال الاعتماد الخاص لقوة التيار على الجهد - خاصية الجهد الحالي.
دعونا ننظر في تطوير تفريغ الغاز على الرسم البياني لاعتماد الجهد الحالي. عندما يرتفع الجهد إلى قيمة معينة U1، يزداد التيار بشكل متناسب معها ، أي أنه يتم استيفاء قانون أوم. تزداد الطاقة الحركية ، وبالتالي سرعة الشحنات في الغاز ، وهذه العملية تسبق إعادة التركيب. عند قيم الجهد من U1إلى U2هذه النسبة منتهكة ؛ عندما يتم الوصول إلى U2، تصل جميع ناقلات الشحن إلى الأقطاب الكهربائية دون الحاجة إلى وقت لإعادة الاتحاد. يتم تضمين جميع الرسوم المجانية ، ولا تؤدي الزيادة الأخرى في الجهد إلى زيادة التيار. تسمى هذه الطبيعة لحركة الشحنات بتيار التشبع. وبالتالي ، يمكننا القول أن التيار الكهربائي في الغازات يرجع أيضًا إلى خصائص سلوك الغاز المتأين في المجالات الكهربائية بقوى مختلفة.
عندما يصل فرق الجهد عبر الأقطاب إلى قيمة معينة U3، يصبح الجهد كافيًا للمجال الكهربائي للتسبب في تأين غاز يشبه الانهيار الجليدي. الطاقة الحركية للإلكترونات الحرة كافية بالفعل لتأثير تأين الجزيئات. في الوقت نفسه ، تبلغ سرعتها في معظم الغازات حوالي 2000 كم / ث وأعلى (يتم حسابها بالصيغة التقريبية v=600 Ui، حيث Uiهو احتمال التأين). في هذه اللحظة ، يحدث انهيار للغاز وتحدث زيادة كبيرة في التيار بسبب مصدر التأين الداخلي. لذلك ، يسمى هذا التفريغ مستقلاً.
لم يعد وجود مؤين خارجي في هذه الحالة يلعب دورًا في الحفاظ على التيار الكهربائي في الغازات. يمكن أن يكون للتفريغ الذاتي في ظل ظروف مختلفة وخصائص مختلفة لمصدر المجال الكهربائي ميزات معينة. هناك أنواع من التفريغ الذاتي مثل التوهج والشرارة والقوس والإكليل. سننظر بإيجاز في كيفية تصرف التيار الكهربائي في الغازات لكل نوع من هذه الأنواع.
التفريغ الوهج
في الغاز المخلخل ، فرق الجهد من 100 (وحتى أقل) إلى 1000 فولت كافٍ لبدء تفريغ مستقل. لذلك ، فإن التفريغ المتوهج ، الذي يتميز بقوة تيار منخفضة (من 10-5A إلى 1 A) ، يحدث عند ضغوط لا تزيد عن بضعة ملليمترات من الزئبق.
في أنبوب به غاز مخلخ وأقطاب كهربائية باردة ، يبدو تفريغ الوهج الناشئ مثل سلك مضيء رقيق بين الأقطاب الكهربائية. إذا واصلت ضخ الغاز من الأنبوب ، فسوف تلاحظ ذلكطمس الحبل ، وعند ضغط أعشار ملليمترات من الزئبق ، يملأ الوهج الأنبوب بالكامل تقريبًا. الوهج غائب بالقرب من الكاثود - في ما يسمى مساحة الكاثود المظلم. الباقي يسمى العمود الموجب. في هذه الحالة ، يتم تحديد العمليات الرئيسية التي تضمن وجود التفريغ بدقة في مساحة الكاثود المظلمة وفي المنطقة المجاورة لها. هنا ، يتم تسريع جسيمات الغاز المشحونة ، مما يؤدي إلى إخراج الإلكترونات من الكاثود.
في التفريغ المتوهج ، سبب التأين هو انبعاث الإلكترون من الكاثود. تنتج الإلكترونات المنبعثة من الكاثود تأينًا تصادميًا لجزيئات الغاز ، وتسبب الأيونات الموجبة الناشئة انبعاثًا ثانويًا من الكاثود ، وما إلى ذلك. يرجع توهج العمود الموجب أساسًا إلى ارتداد الفوتونات بواسطة جزيئات الغاز المثارة ، وتتميز الغازات المختلفة بتوهج لون معين. يشارك العمود الموجب في تكوين تفريغ توهج فقط كقسم من الدائرة الكهربائية. إذا قمت بتقريب الأقطاب الكهربائية من بعضها ، يمكنك تحقيق اختفاء العمود الموجب ، لكن التفريغ لن يتوقف. ومع ذلك ، مع مزيد من التخفيض في المسافة بين الأقطاب الكهربائية ، فإن التفريغ المتوهج لن يكون موجودًا.
وتجدر الإشارة إلى أنه بالنسبة لهذا النوع من التيار الكهربائي في الغازات ، فإن فيزياء بعض العمليات لم يتم توضيحها بالكامل بعد. على سبيل المثال ، تظل طبيعة القوى التي تسبب تمددًا على سطح الكاثود للمنطقة التي تشارك في التفريغ غير واضحة.
تفريغ شرارة
شرارةالانهيار له طابع اندفاعي. يحدث عند ضغوط قريبة من الغلاف الجوي الطبيعي ، في الحالات التي تكون فيها طاقة مصدر المجال الكهربائي غير كافية للحفاظ على تفريغ ثابت. في هذه الحالة ، تكون شدة المجال عالية ويمكن أن تصل إلى 3 MV / m. وتتميز هذه الظاهرة بزيادة حادة في تيار التفريغ في الغاز ، وفي نفس الوقت ينخفض الجهد بسرعة كبيرة ويتوقف التفريغ. ثم يزداد فرق الجهد مرة أخرى ، وتتكرر العملية برمتها.
مع هذا النوع من التفريغ ، تتشكل قنوات شرارة قصيرة المدى ، يمكن أن يبدأ نموها من أي نقطة بين الأقطاب الكهربائية. هذا يرجع إلى حقيقة أن تأثير التأين يحدث بشكل عشوائي في الأماكن التي يتركز فيها أكبر عدد من الأيونات حاليًا. بالقرب من قناة الشرارة ، يسخن الغاز بسرعة ويخضع للتمدد الحراري ، مما يتسبب في حدوث موجات صوتية. لذلك ، يكون تفريغ الشرارة مصحوبًا بطقطقة ، فضلاً عن إطلاق حرارة ووهج ساطع. تولد عمليات تأين الانهيار الجليدي ضغوطًا عالية ودرجات حرارة تصل إلى 10 آلاف درجة وأكثر في قناة الشرارة.
أوضح مثال على تفريغ شرارة طبيعية هو البرق. يمكن أن يتراوح قطر قناة شرارة البرق الرئيسية من بضعة سنتيمترات إلى 4 أمتار ، ويمكن أن يصل طول القناة إلى 10 كيلومترات. يصل حجم التيار إلى 500 ألف أمبير ، ويصل فرق الجهد بين السحابة الرعدية وسطح الأرض إلى مليار فولت.
لوحظ برق يبلغ طوله 321 كم في عام 2007 في أوكلاهوما بالولايات المتحدة الأمريكية. كان صاحب الرقم القياسي لمدة البرق ، مسجلةفي عام 2012 في جبال الألب الفرنسية - استمرت أكثر من 7.7 ثانية. عندما يضربه البرق ، يمكن أن يسخن الهواء حتى 30 ألف درجة ، وهو ما يعادل 6 أضعاف درجة حرارة السطح المرئي للشمس.
في الحالات التي تكون فيها قوة مصدر المجال الكهربائي كبيرة بدرجة كافية ، يتطور تفريغ الشرارة إلى قوس.
تفريغ القوس
يتميز هذا النوع من التفريغ الذاتي بكثافة تيار عالية وبجهد منخفض (أقل من تفريغ الوهج). مسافة الانهيار صغيرة بسبب قرب الأقطاب الكهربائية. يبدأ التفريغ عن طريق انبعاث إلكترون من سطح الكاثود (بالنسبة للذرات المعدنية ، تكون إمكانية التأين صغيرة مقارنة بجزيئات الغاز). أثناء الانهيار بين الأقطاب الكهربائية ، يتم إنشاء الظروف التي يقوم الغاز بموجبها بإجراء تيار كهربائي ، ويحدث تفريغ شرارة ، مما يؤدي إلى إغلاق الدائرة. إذا كانت قوة مصدر الجهد كبيرة بدرجة كافية ، فإن تفريغ الشرارة يتحول إلى قوس كهربائي مستقر.
يصل التأين أثناء تفريغ القوس إلى 100٪ تقريبًا ، وتكون القوة الحالية عالية جدًا ويمكن أن تتراوح من 10 إلى 100 أمبير. عند الضغط الجوي ، يمكن للقوس تسخين ما يصل إلى 5-6 آلاف درجة ، والكاثود - حتى 3 آلاف درجة ، مما يؤدي إلى انبعاث حراري مكثف من سطحه. يؤدي قصف الأنود بالإلكترونات إلى تدمير جزئي: تتشكل فترة استراحة فيه - فوهة بركان تبلغ درجة حرارتها حوالي 4000 درجة مئوية. تؤدي زيادة الضغط إلى زيادة أكبر في درجات الحرارة.
عند نشر الأقطاب الكهربائية ، يظل تفريغ القوس مستقرًا حتى مسافة معينة ،مما يسمح لك بالتعامل معها في تلك المناطق من المعدات الكهربائية حيث تكون ضارة بسبب تآكل وحرق الملامسات التي تسببها. هذه هي الأجهزة مثل المفاتيح ذات الجهد العالي والمفاتيح التلقائية والموصلات وغيرها. تتمثل إحدى طرق مكافحة القوس الذي يحدث عند فتح جهات الاتصال في استخدام مزالق القوس بناءً على مبدأ تمديد القوس. يتم أيضًا استخدام العديد من الطرق الأخرى: سد التلامس ، واستخدام مواد ذات قدرة تأين عالية ، وما إلى ذلك.
تفريغ كورونا
يحدث تطور تفريغ الاكليل عند الضغط الجوي العادي في حقول غير متجانسة بشكل حاد بالقرب من الأقطاب الكهربائية مع انحناء كبير للسطح. يمكن أن تكون هذه أبراج ، وصواري ، وأسلاك ، وعناصر مختلفة من المعدات الكهربائية التي لها شكل معقد ، وحتى شعر بشري. يسمى هذا القطب بإلكترود الإكليل. عمليات التأين وبالتالي توهج الغاز يحدث بالقرب منه فقط.
يمكن أن تتكون الهالة على كل من الكاثود (الهالة السالبة) عند قصفها بالأيونات ، وعلى الأنود (الموجب) نتيجة التأين الضوئي. تتميز الهالة السالبة ، التي يتم فيها توجيه عملية التأين بعيدًا عن القطب نتيجة الانبعاث الحراري ، بتوهج متساوٍ. في الهالة الموجبة ، يمكن ملاحظة اللافتات - خطوط مضيئة لتكوين معطل يمكن أن تتحول إلى قنوات شرارة.
من الأمثلة على تفريغ الهالة في الظروف الطبيعية حرائق سانت إلمو التي تحدث على أطراف الصواري العالية ، وقمم الأشجار وما إلى ذلك. يتم تشكيلها بجهد كهربائي عاليالحقول في الغلاف الجوي ، غالبًا قبل عاصفة رعدية أو أثناء عاصفة ثلجية. بالإضافة إلى ذلك ، تم تثبيتها على جلد الطائرة التي سقطت في سحابة من الرماد البركاني.
تفريغ كورونا على اسلاك خطوط الكهرباء يؤدي لخسائر كبيرة في الكهرباء. عند الجهد العالي ، يمكن أن يتحول تفريغ الهالة إلى قوس. يتم محاربتها بطرق مختلفة ، على سبيل المثال ، عن طريق زيادة نصف قطر انحناء الموصلات.
التيار الكهربائي في الغازات والبلازما
الغاز المتأين كليًا أو جزئيًا يسمى البلازما ويعتبر الحالة الرابعة للمادة. بشكل عام ، البلازما متعادلة كهربائيًا ، لأن الشحنة الكلية للجسيمات المكونة لها تساوي صفرًا. وهذا ما يميزه عن الأنظمة الأخرى للجسيمات المشحونة ، مثل حزم الإلكترون.
في ظل الظروف الطبيعية ، تتكون البلازما ، كقاعدة عامة ، في درجات حرارة عالية بسبب اصطدام ذرات الغاز بسرعات عالية. الغالبية العظمى من المادة الباريونية في الكون في حالة البلازما. هذه هي النجوم ، جزء من مادة بين النجوم ، غاز بين المجرات. طبقة الأيونوسفير للأرض هي أيضًا بلازما ضعيفة التأين مخلخلة.
درجة التأين هي خاصية مهمة للبلازما - تعتمد عليها خصائصها الموصلة. يتم تعريف درجة التأين على أنها نسبة عدد الذرات المتأينة إلى العدد الإجمالي للذرات لكل وحدة حجم. كلما تأين البلازما ، زادت موصليةها الكهربائية. بالإضافة إلى أنه يتميز بحركة عالية
لذلك نرى أن الغازات الموصلة للكهرباء موجودة بداخلهاقنوات التفريغ ليست سوى البلازما. وبالتالي ، فإن التفريغ الوهج والإكليل أمثلة على البلازما الباردة ؛ تعتبر قناة الشرارة من البرق أو القوس الكهربائي أمثلة على البلازما الساخنة المتأينة بالكامل تقريبًا.
التيار الكهربائي في المعادن والسوائل والغازات - الاختلافات والتشابه
دعونا ننظر في الميزات التي تميز تصريف الغاز بالمقارنة مع خصائص التيار في الوسائط الأخرى.
في المعادن ، التيار عبارة عن حركة موجهة للإلكترونات الحرة لا تستلزم تغييرات كيميائية. تسمى الموصلات من هذا النوع الموصلات من النوع الأول ؛ وتشمل هذه بالإضافة إلى المعادن والسبائك والفحم وبعض الأملاح والأكاسيد. تتميز بالموصلية الإلكترونية.
الموصلات من النوع الثاني هي إلكتروليتات ، أي محاليل مائية سائلة من القلويات والأحماض والأملاح. يرتبط مرور التيار بتغير كيميائي في المنحل بالكهرباء - التحليل الكهربائي. أيونات مادة مذابة في الماء ، تحت تأثير فرق الجهد ، تتحرك في اتجاهين متعاكسين: الكاتيونات الموجبة - إلى الكاثود ، والأنيونات السالبة - إلى القطب الموجب. تكون العملية مصحوبة بتطور غاز أو ترسب طبقة معدنية على الكاثود. موصلات من النوع الثاني تتميز بالموصلية الأيونية.
أما بالنسبة للتوصيلية للغازات فهي أولاً مؤقتة ، وثانياً لها علامات تشابه واختلاف مع كل منها. لذا ، فإن التيار الكهربائي في كل من الإلكتروليتات والغازات هو انجراف للجسيمات المشحونة عكسيا موجهة نحو الأقطاب الكهربائية المعاكسة. ومع ذلك ، في حين تتميز الإلكتروليتات بالتوصيل الأيوني البحت ، في تفريغ الغاز مع توليفةأنواع الموصلية الإلكترونية والأيونية ، الدور الرائد ينتمي إلى الإلكترونات. الفرق الآخر بين التيار الكهربائي في السوائل والغازات هو طبيعة التأين. في المنحل بالكهرباء ، تنفصل جزيئات المركب المذاب في الماء ، ولكن في الغاز ، لا تتفكك الجزيئات ، ولكنها تفقد الإلكترونات فقط. لذلك ، فإن تصريف الغاز ، مثل التيار في المعادن ، لا يرتبط بالتغيرات الكيميائية.
إن فيزياء التيار الكهربائي في السوائل والغازات ليست هي نفسها أيضًا. تخضع موصلية الإلكتروليتات ككل لقانون أوم ، ولكن لا يتم ملاحظتها أثناء تفريغ الغاز. خاصية فولت أمبير للغازات لها طابع أكثر تعقيدًا يرتبط بخصائص البلازما.
وتجدر الإشارة إلى السمات العامة والمميزة للتيار الكهربائي في الغازات والفراغ. الفراغ يكاد يكون عازلًا مثاليًا. "تقريبًا" - لأنه في الفراغ ، على الرغم من عدم وجود ناقلات شحن مجانية (بتعبير أدق ، تركيز منخفض للغاية) ، من الممكن أيضًا وجود تيار. لكن الناقلات المحتملة موجودة بالفعل في الغاز ، فهي تحتاج فقط إلى التأين. يتم إحضار ناقلات الشحنة إلى الفراغ من المادة. كقاعدة عامة ، يحدث هذا في عملية انبعاث الإلكترون ، على سبيل المثال ، عند تسخين الكاثود (انبعاث حراري). ولكن ، كما رأينا ، تلعب الانبعاثات أيضًا دورًا مهمًا في أنواع مختلفة من تصريفات الغاز.
استخدام تصريفات الغاز في التكنولوجيا
تمت بالفعل مناقشة الآثار الضارة لبعض التصريفات بإيجاز أعلاه. الآن دعونا ننتبه إلى الفوائد التي يجلبونها في الصناعة وفي الحياة اليومية.
يستخدم تفريغ الوهج في الهندسة الكهربائية(مثبتات الجهد) في تكنولوجيا الطلاء (طريقة رش الكاثود تعتمد على ظاهرة تآكل الكاثود). في الإلكترونيات ، يتم استخدامه لإنتاج حزم الأيونات والإلكترون. من المجالات المعروفة لتطبيق تصريفات التوهج الفلوريسنت وما يسمى بالمصابيح الاقتصادية وأنابيب تفريغ النيون والأرجون المزخرفة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام تصريفات التوهج في ليزر الغاز وفي التحليل الطيفي.
يتم استخدام تفريغ الشرارة في الصمامات ، في طرق التآكل الكهربائي لمعالجة المعادن الدقيقة (القطع بالشرارة ، والحفر ، وما إلى ذلك). لكنه اشتهر باستخدامه في شمعات الإشعال لمحركات الاحتراق الداخلي وفي الأجهزة المنزلية (مواقد الغاز).
تفريغ القوس ، الذي تم استخدامه لأول مرة في تقنية الإضاءة في عام 1876 (شمعة Yablochkov - "الضوء الروسي") ، لا يزال يعمل كمصدر للضوء - على سبيل المثال ، في أجهزة العرض وأضواء كاشفة قوية. في الهندسة الكهربائية ، يستخدم القوس في مقومات الزئبق. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدامه في اللحام الكهربائي ، قطع المعادن ، الأفران الكهربائية الصناعية لصهر الفولاذ والسبائك.
يستخدم تفريغ كورونا في المرسبات الكهروستاتيكية لتنظيف الغاز الأيوني ، وعدادات الجسيمات الأولية ، وقضبان الصواعق ، وأنظمة تكييف الهواء. يعمل تفريغ كورونا أيضًا في آلات التصوير وطابعات الليزر ، حيث يتم شحن وتفريغ الأسطوانة الحساسة للضوء وتنقل المسحوق من الأسطوانة إلى الورق.
وبالتالي ، فإن تصريفات الغاز من جميع الأنواع تجد أكثر من غيرهاتطبيق واسع. يتم استخدام التيار الكهربائي في الغازات بنجاح وفعالية في العديد من مجالات التكنولوجيا.
