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NEI GAS RAREFATTI SCARICA


    Scarica elettrica nei gas rarefatti. L'aria ed i gas in condizioni normali di pressione atmosferica sono pessimi conduttori di corrente elettrica. Ma a bassa. Lo studio del passaggio dell' elettricit`a in gas rarefatti inizi`o verso la met`a dell' Nei gas la legge di Ohm V = RI non `e verificata: il legame tra tensione e. nismo della scarica nei gas rarefatti. CoW ottenere, sotto opportune dcnsit/~ di corrente~ la spa- rizione quasi totale dello spettro secondario (dovuto indub-. Scariche elettriche nei gas. Per osservare il fenomeno della scarica elettrica in un gas, lo si racchiude in un tubo trasparente, fissando in tal modo il tipo di gas ( o. I fenomeni che determinano la ionizzazione di un gas in un di un tubo di scarica viene utilizzata per esempio nei contatori.

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    Cerca nel sito. Collegare la scala di Cross a un generatore di corrente Fornire corrente elettrica ai vari tubi e osservare le scariche elettriche. Si inizia ad osservare uno spazio di luminosità assai scarsa presso la regione catodica. Fra la luce violacea che circonda il catodo e quella rossastra del tubo si nota uno spazio oscuro.

    Il catodo è sempre avvolto dalla guaina catodica che desta una tenue fluorescenza intorno al catodo. Scala di Cross 6 tubi a vuoto Generatore di corrente. Infatti la scarica attraverso il gas, che è dovuta al movimento di ioni presenti nel gas stesso ciascuno nel verso definito dal segno della propria carica , dipende dal grado di vuoto praticato nel tubo.

    Scarica filamentosa comincia a formarsi un sottile nastro luminoso che unisce i due elettrodi con crepitio caratteristico, non differisce da quella a pressione normale. Si osserva un bagliore omogeneo senza filamenti, il catodo si riveste di luce violacea ed il nastro è sfumato e volge al rosa. Scarica meno rumorosa.

    Alla pressione normale, infatti, non ha luogo alcuna scarica.

    Una sintesi visiva dei fenomeni in un tubo a scarica alle varie pressioni. In realtà, i livelli esatti di pressione a cui si verificano questi fenomeni dipendono dalla tensione applicata al tubo. Infatti, le variabili principali che influenzano la scarica nei gas e le caratteristiche del plasma prodotto sono quattro: differenza di potenziale, distanza tra gli elettrodi, tipo di gas utilizzato e la sua pressione.

    Lo vedremo nelle righe che seguono.

    La conduzione elettrica in un gas richiede dei portatori di carica, che possono essere elettroni o ioni.

    I portatori di carica provengono dalla ionizzazione di alcune molecole di gas. Si noti che arco e scintilla spark sono la stessa cosa, ma la scintilla rimane per un tempo molto piccolo; quando invece rimane continuamente per molto tempo, allora è conosciuta come arco. La scarica elettrica nel gas ha tre regioni, con caratteristiche distinte di corrente-tensione. In una scarica oscura , il gas viene ionizzato per cui i portatori di carica vengono generati da una fonte di radiazioni come la luce ultravioletta o i raggi cosmici.

    Quando il campo elettrico aumenta abbastanza da provocare la ionizzazione, inizia la scarica di Townsend. In tale regime, la corrente aumenta di nove ordini di grandezza — da femtoampere a microampere — con poco ulteriore aumento di tensione.

    La caratteristica tensione-corrente si avvicina alla tensione di scarica e il bagliore diventa visibile. Nella scarica a bagliore, la tensione sugli elettrodi diminuisce improvvisamente e la corrente aumenta fino a raggiungere il range di milliampere.

    Quando si sviluppa una scarica di bagliore, il campo elettrico viene considerevolmente modificato dalla presenza di ioni positivi: il campo è concentrato vicino al catodo.

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    DIMOSTRAZIONE DI SCARICA ELETTRICA IN UN GAS

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    No notes for slide. Metodologia Introdurre il tema partendo da osservazioni qualitative Utilizzo delle tecnologie multimediali per stimolare diversi canali di comunicazione Osservare la variabilità dei fenomeni tramite esperienze di laboratorio 1.

    Brainstorming 2. Brainstorming Partendo dalle caratteristiche elettriche dei gas neutri si pongono alcune domande per stimolare la discussione in classe.

    Per velocizzare gli ioni provocando la ionizzazione per urto, si richiede un'accelerazione minore, quindi la ionizzazione per urto ha inizio con l'azione di un campo elettrico meno intenso quanto minore è la pressione del gas. Spingendo la rarefazione del gas oltre un certo limite, si riduce il numero di molecole e ioni al punto che non sia possibile la scarica elettrica se non con elevate tensioni; in tale situazione di vuoto elevato, una coppia di elettrodi con un intervallo di pochi decimi di millimetro supporterebbero un valore di tensione elevatissima che non supporterebbero se con qualche centimetro di distanza in condizioni di aria alla pressione normale.

    Consideriamo un tubo di vetro rappresentato al quale venga applica una tensione fra gli elettrodi di Anodo e Catodo di poche centinaia di volt. All'interno del tubo è presente aria o un gas alla pressione normale.

    Scarica elettrica nei gas rarefatti

    In queste condizioni non avviene alcun fenomeno di scarica elettrica, in quanto la tensione non è sufficiente ad attivare il fenomeno di ionizzazione per urto. Per inizializzare il fenomeno si comincia ad estrarre l'aria dal tubo per mezzo di una pompa applicata nel punto di aspirazione del tubo.

    Continuando con la rarefazione dell'aria, le strisce diventano un'unica colonna rossastra all'interno di tutto il tubo che emette un bagliore, sempre con l'intervallo oscuro nelle vicinanze del catodo, intervallo che prende il nome di spazio oscuro di Hittorf. Quando la rarefazione raggiunge quota 0,2 millimetri di mercurio, nella colonna rossastra si forma una seconda zona oscura detta seondo spazio oscuro di Faraday , ed il catodo inizia a diventare luminescente e prende il nome di primo strato negativo.

    Ionizzazione dei gas - Wikipedia

    Il tubo in queste condizioni è come raffigurato, l'area dell'Anodo è interessata da una colonna luminosa detta colonna positiva , mentre lo spazio oscuro di Hittorf è seguito da uno strato luminescente violaceo detto bagliore negativo. L'intensità di corrente che interessa il fenomeno nel tubo a regime, è dell'ordine di alcuni ampere, e la tensione si ripartisce lungo il tubo secondo la curva rappresentata dal diagramma, ovvero una tensione non uniformemente ripartita, ma con diverse cadute in funzione del percorso nel tubo.

    Si ha una caduta anodica nel punto di anodo con un campo elettrico intenso ma di piccola estensione; a seguire la colonna positiva con un campo elettrico uniforme, ma meno intenso con una caduta di tensione piccola; nello spazio oscuro di Faraday la caduta non è apprezzabile, mentre diventa più intenso il campo elettrico nell'area del bagliore negativo ; al catodo si ha la caduta di tensione catodica che interessa la zona dello spazio oscuro di Hittorf che interessa la maggior parte della tensione applicata al tubo, in quanto realizza un intenso campo elettrico il vero campo acceleratore degli ioni, che imprime loro l'accelerazione verso il catodo e con il loro urto provocano la ionizzazione delle molecole superficiali generando la luminescenza del catodo.

    Allo stesso tempo gli elettroni distaccati dal catodo, vengono lanciati verso l'anodo e, nel loro percorso, provocano la ionizzazione per urto del gas, liberando altri elettroni che si uniranno ai precedenti dando or,igine al bagliore della colonna positiva entro la quale si formano ioni positivi attratti dal catodo.