ELEKTŘINA A PLYNY

Plyn je za obyčejných podmínek nevodivý. Aby se stal vodivým, musíme docílit jeho ionizaci. To znamená, že v něm musí být elektricky vodivé částice. Toho dosáhneme například plamenem nebo různými druhy záření. V závislosti na tlaku, chemickém složení plynu a na hodnotě napětí dochází k různým druhům elektrických výbojů.

Nesamostaný výboj v plynech

 

Nesamostatný výboj

Nesamostatný výboj vzniká při nejnižších napětích. Zprvu proud stoupá s napětím, až dosáhne hodnoty nasyceného proudu. Z grafu je možné učinit důležitý závěr, že při výboji v plynech neplatí Ohmův zákon.

Samostatný výboj

Když napětí roste dál, nastává samostatný výboj. Projevuje se opticky. Na hranách staveb, na vrcholcích keřů a stromů a také na hrotech stožárů se objevuje světélkování, tzv. Eliášův oheň. Vystrašil už mnoho pověrčivých námořníků. Byl pojmenován podle legendy o proroku Eliášovi, jedné z významných postav Starého zákona.
Jestliže elektrické napětí dále roste, nastává jiskrový výboj. V přírodě je tento jev zastoupen bleskem.

Nákres obloukové lampy českého vynálezce Františka Křižíka.

Obloukový výboj

Další druh elektrického výboje je obloukový výboj. Vyvolá se tak, že spojíme dotykem hroty dvou uhlíkových elektrod, které jsou připojeny na zdroj proudu. V místě, kde se dotýkají, vzroste teplota a oba hroty se rozžhaví. Elektrody od sebe mírně oddálíme a od tohoto okamžiku vyletují z katody na anodu záporně nabité částečky - vzniká elektrický oblouk. Vzdálenost uhlíků je třeba průběžně regulovat, přibližovat je, protože částečky, které vylétávají z katody, rozbíjejí anodu. Rozpálené uhlíky se stávají intenzivním zdrojem světla, jejich teplota dosahuje 4 000 až 5 000 °C. Oba uhlíky uhořívají, a proto je třeba jejich vzdálenost udržovat bud ručně, nebo automaticky. Důmyslný a automatický regulátor obloukové lampy zkonstruoval český vynálezce a elektrotechnik František Křižík.

Elektřina a zředěné plyny

Ve zředěných plynech nastává elektrický výboj již při nižším napětí. Praktické využití výboje ve zředěném plynu je například v reklamě.

Zapojení svítících trubic na transformátor

Používají se skleněné trubice naplněné různými plyny, které světélkují ve zvolených barvách. Říká se jim neónové trubice.
Podobně je využito výbojů ve zředěném plynu v zářivkách. Ty jsou plněny argonem a rtuťovými párami. Při výboji jsou zdrojem velkého množství ultrafialového světla, které je pouhým okem neviditelné. Proto je na stěnách zářivky vrstva fluorescenční látky. Dopadá-li na ni ultrafialové záření, svítí viditelným světlem. Ve prospěch zářivek svědčí skutečnost, že mají několikanásobně menší spotřebu elektrického proudu než klasické žárovky.