Байгальд үнэмлэхүй диэлектрик гэж байдаггүй. Цахилгаан цэнэг зөөгч бөөмсүүдийн захиалгат хөдөлгөөн, өөрөөр хэлбэл гүйдэл нь ямар ч орчинд үүсч болох боловч энэ нь тусгай нөхцөл шаарддаг. Хийн доторх цахилгаан үзэгдлүүд хэрхэн өрнөж, хийг маш сайн диэлектрикээс маш сайн дамжуулагч болгон хэрхэн өөрчлөх талаар бид энд авч үзэх болно. Энэ нь ямар нөхцөлд үүсдэг, мөн хий дэх цахилгаан гүйдлийг ямар шинж чанартай болохыг бид сонирхох болно.
Хийн цахилгаан шинж чанар
Диэлектрик гэдэг нь цахилгаан цэнэгийн чөлөөт тээвэрлэгч бөөмсийн концентраци нь мэдэгдэхүйц утгад хүрдэггүй, үүний үр дүнд цахилгаан дамжуулах чанар нь бага байдаг бодис (дунд) юм. Бүх хий нь сайн диэлектрик юм. Тэдний тусгаарлагч шинж чанарыг хаа сайгүй ашигладаг. Жишээлбэл, аливаа хэлхээний таслуур дээр хэлхээний нээлт нь контактуудыг хооронд нь агаарын цоорхой үүсэхэд хүргэдэг. Цахилгааны шугам дахь утаснуудмөн агаарын давхаргаар бие биенээсээ тусгаарлагдсан байдаг.
Аливаа хийн бүтцийн нэгж нь молекул юм. Энэ нь атомын цөм, электрон үүлнээс бүрддэг, өөрөөр хэлбэл ямар нэгэн байдлаар орон зайд тархсан цахилгаан цэнэгийн цуглуулга юм. Хийн молекул нь бүтцийн онцлогоос шалтгаалж цахилгаан диполь эсвэл гадаад цахилгаан орны нөлөөгөөр туйлширч болно. Хийг бүрдүүлдэг молекулуудын дийлэнх нь хэвийн нөхцөлд цахилгаан саармаг байдаг, учир нь тэдгээрийн цэнэгүүд бие биенээ үгүйсгэдэг.
Хэрэв хийд цахилгаан орон нөлөөлвөл молекулууд диполь чиглэлийг авч, талбайн нөлөөг нөхөх орон зайн байрлалыг эзэлнэ. Кулоны хүчний нөлөөн дор хийд агуулагдах цэнэгтэй хэсгүүд хөдөлж эхэлнэ: эерэг ионууд - катодын чиглэлд, сөрөг ионууд ба электронууд - анод руу. Гэсэн хэдий ч хэрэв талбайн боломж хангалтгүй бол цэнэгийн нэг чиглэлтэй урсгал үүсэхгүй бөгөөд тусдаа гүйдлийн тухай ярих нь илүү дээр байдаг тул тэдгээрийг үл тоомсорлож болохгүй. Хий нь диэлектрик шиг ажилладаг.
Тиймээс хийд цахилгаан гүйдэл үүсэхийн тулд их хэмжээний чөлөөт цэнэг зөөгч, орон зай байх шаардлагатай.
Ионжуулалт
Хий дэх чөлөөт цэнэгийн тоо нуранги мэт нэмэгдэх үйл явцыг ионжуулалт гэнэ. Үүний дагуу их хэмжээний цэнэгтэй тоосонцор агуулсан хийг ионжуулсан гэж нэрлэдэг. Ийм хийд цахилгаан гүйдэл үүсдэг.
Ионжуулах үйл явц нь молекулуудын төвийг сахисан байдлыг зөрчсөнтэй холбоотой. Электроныг салгасны үр дүнд эерэг ионууд гарч ирэх ба электроныг молекулд хавсаргах нь сөрөг ион үүсэхэд хүргэдэг. Үүнээс гадна ионжуулсан хийд олон тооны чөлөөт электронууд байдаг. Эерэг ионууд, ялангуяа электронууд нь хий дэх цахилгаан гүйдлийн гол цэнэг зөөгч юм.
Бөмбөлөгт тодорхой хэмжээний энерги өгөхөд ионжилт үүсдэг. Тиймээс молекулын найрлага дахь гадаад электрон энэ энергийг хүлээн авснаар молекулыг орхиж болно. Цэнэглэсэн бөөмсийн төвийг сахисан хэсгүүдтэй харилцан мөргөлдөх нь шинэ электронуудыг таслахад хүргэдэг бөгөөд үйл явц нь нуранги шиг шинж чанартай болдог. Бөөмүүдийн кинетик энерги мөн нэмэгддэг бөгөөд энэ нь иончлолыг ихээхэн дэмждэг.
Хий дэх цахилгаан гүйдлийг өдөөх энерги хаанаас гардаг вэ? Хийн ионжуулалт нь хэд хэдэн эрчим хүчний эх үүсвэртэй байдаг бөгөөд үүний дагуу түүний төрлийг нэрлэх нь заншилтай байдаг.
- Цахилгаан талбайн ионжуулалт. Энэ тохиолдолд талбайн потенциал энерги нь бөөмсийн кинетик энерги болж хувирдаг.
- Термоионжуулалт. Температурын өсөлт нь мөн олон тооны үнэгүй төлбөр үүсэхэд хүргэдэг.
- Зураг ионжуулалт. Энэ үйл явцын мөн чанар нь электронууд хангалттай өндөр давтамжтай (хэт ягаан туяа, рентген, гамма квант) байвал цахилгаан соронзон цацрагийн квант-фотоноор эрчим хүчээр хангагддагт оршино.
- Нөлөөллийн иончлол нь мөргөлдөж буй бөөмсийн кинетик энергийг электрон тусгаарлах энерги болгон хувиргасны үр дүн юм. Мөн түүнчлэндулааны ионжуулалт, энэ нь цахилгаан гүйдлийн хийн өдөөх гол хүчин зүйл болдог.
Хий бүр нь тодорхой босго утгаараа тодорхойлогддог - электрон нь молекулаас салж, боломжит саадыг даван туулахад шаардагдах иончлолын энерги юм. Эхний электроны энэ утга нь хэд хэдэн вольтоос хоёр арван вольт хүртэл хэлбэлздэг; молекулаас дараагийн электроныг зайлуулахын тулд илүү их энерги шаардагдана, гэх мэт.
Хий дэх иончлолын нэгэн зэрэг урвуу процесс явагддаг - рекомбинаци, өөрөөр хэлбэл Кулоны таталцлын хүчний нөлөөн дор төвийг сахисан молекулуудыг нөхөн сэргээх үйл явц явагддаг гэдгийг анхаарах хэрэгтэй.
Хийн ялгаралт ба түүний төрөл
Тиймээс хий дэх цахилгаан гүйдэл нь цэнэгтэй бөөмсүүдэд үйлчлэх цахилгаан орны нөлөөн дор эмх цэгцтэй хөдөлгөөнөөс үүдэлтэй юм. Ийм цэнэг байгаа нь эргээд янз бүрийн иончлолын хүчин зүйлсээс шалтгаалж болно.
Тиймээс дулааны иончлолын хувьд их хэмжээний температур шаардагддаг боловч зарим химийн процессын улмаас ил гал нь иончлолд хувь нэмэр оруулдаг. Галын дөл байгаа үед харьцангуй бага температурт ч гэсэн хий дэх цахилгаан гүйдлийн харагдах байдлыг бүртгэдэг бөгөөд хийн дамжуулалтыг туршиж үзэх нь үүнийг шалгахад хялбар болгодог. Цэнэглэгдсэн конденсаторын ялтсуудын хооронд шатаагч эсвэл лааны дөл байрлуулах шаардлагатай. Конденсатор дахь агаарын цоорхойноос болж өмнө нь нээгдсэн хэлхээ хаагдах болно. Хэлхээнд холбогдсон гальванометр нь гүйдэл байгааг харуулна.
Хий дэх цахилгаан гүйдлийг хийн ялгадас гэнэ. Үүнийг анхаарч үзэх хэрэгтэйгадагшлуулах тогтвортой байдлыг хангахын тулд ионжуулагчийн үйлдэл тогтмол байх ёстой, учир нь байнгын рекомбинацын улмаас хий нь цахилгаан дамжуулах шинж чанараа алддаг. Хийн дэх цахилгаан гүйдлийн зарим тээвэрлэгчид - ионууд - электродууд дээр саармагждаг, бусад нь - анод дээр унасан электронууд нь хээрийн эх үүсвэрийн "нэмэх" рүү чиглэгддэг. Хэрэв ионжуулагч хүчин зүйл ажиллахаа больсон бол хий тэр даруй дахин диэлектрик болж, гүйдэл зогсох болно. Гадны ионжуулагчийн үйлчлэлээс хамаарах ийм гүйдлийг өөрөө тогтворгүй гүйдэл гэнэ.
Цахилгаан гүйдэл хийгээр дамжих онцлогийг гүйдлийн хүч нь хүчдэлээс тусгай хамааралтайгаар тайлбарладаг - гүйдлийн хүчдлийн шинж чанар.
Гүйдлийн хүчдлийн хамаарлын график дээр хийн ялгаруулалтын хөгжлийг авч үзье. Хүчдэл U1 тодорхой утгад хүрэхэд гүйдэл үүнтэй пропорциональ өсдөг, өөрөөр хэлбэл Ом-ын хууль биелдэг. Хийн дэх кинетик энерги нэмэгдэж, улмаар хийн цэнэгийн хурд нэмэгдэж, энэ процесс нь рекомбинацаас өмнө явагддаг. U1-аас U2 хүртэлх хүчдэлийн утгуудад энэ харьцаа зөрчигдсөн; U2 хүрэх үед бүх цэнэг тээвэрлэгчид дахин нэгдэх цаг гаргахгүйгээр электродуудад хүрдэг. Бүх үнэ төлбөргүй төлбөрүүд оролцдог бөгөөд хүчдэлийн цаашдын өсөлт нь гүйдлийг нэмэгдүүлэхэд хүргэдэггүй. Цэнэгүүдийн хөдөлгөөний энэ шинж чанарыг ханалтын гүйдэл гэж нэрлэдэг. Тиймээс бид хий дэх цахилгаан гүйдэл нь янз бүрийн хүч чадлын цахилгаан орон дахь ионжуулсан хийн үйл ажиллагааны онцлогтой холбоотой гэж хэлж болно.
Электродын потенциалын зөрүү нь U3 тодорхой утгад хүрэхэд цахилгаан талбарт хүчдэл хангалттай болж, нуранги шиг хийн иончлол үүсэх болно. Чөлөөт электронуудын кинетик энерги нь молекулуудыг ионжуулахад хангалттай. Үүний зэрэгцээ ихэнх хий дэх хурд нь ойролцоогоор 2000 км/с ба түүнээс дээш байдаг (үүнийг v=600 Ui, Ui ойролцоо томъёогоор тооцдог. нь иончлолын потенциал). Энэ мөчид хийн эвдрэл үүсч, дотоод иончлолын эх үүсвэрээс болж гүйдэл ихээхэн нэмэгддэг. Тиймээс ийм ялгадасыг бие даасан гэж нэрлэдэг.
Энэ тохиолдолд гадны ионжуулагч байгаа нь хий дэх цахилгаан гүйдлийг хадгалах үүрэг гүйцэтгэхээ больсон. Өөр өөр нөхцөлд, цахилгаан орны эх үүсвэрийн өөр өөр шинж чанар бүхий бие даасан цэнэг нь тодорхой шинж чанартай байж болно. Гялалзах, оч, нум, титэм гэх мэт өөрөө ялгарах төрөл байдаг. Бид эдгээр төрөл бүрийн хувьд цахилгаан гүйдэл хийд хэрхэн ажилладагийг товчхон авч үзэх болно.
Гялалзсан ялгадас
Ховоржуулсан хийн хувьд 100 (ба түүнээс бага)-аас 1000 вольт хүртэлх боломжит зөрүү нь бие даасан цэнэгийг эхлүүлэхэд хангалттай. Тиймээс бага гүйдлийн хүчээр (10-5 А-аас 1 А хүртэл) тодорхойлогддог гялалзах цэнэг нь мөнгөн усны хэдхэн мм-ээс ихгүй даралтанд үүсдэг.
Ховоржуулсан хий, хүйтэн электрод бүхий хоолойд гарч ирж буй гэрэлтэх ялгадас нь электродуудын хоорондох нимгэн гэрэлтэгч утас шиг харагдана. Хэрэв та хоолойноос хий шахах ажлыг үргэлжлүүлбэл ажиглах болноутас бүдгэрч, мөнгөн усны аравны нэг миллиметрийн даралттай үед гэрэл нь хоолойг бараг бүрэн дүүргэдэг. Катодын ойролцоо гэрэл байхгүй - катодын харанхуй орон зай гэж нэрлэгддэг. Үлдсэн хэсгийг эерэг багана гэж нэрлэдэг. Энэ тохиолдолд ялгадас байгаа эсэхийг баталгаажуулах үндсэн процессууд нь катодын харанхуй орон зай болон түүний зэргэлдээх бүсэд яг тодорхойлогддог. Энд цэнэглэгдсэн хийн хэсгүүд хурдасч, электронуудыг катодоос гаргана.
Гялалзах цэнэгийн үед иончлолын шалтгаан нь катодоос электрон ялгаруулдаг. Катодоос ялгарч буй электронууд нь хийн молекулуудын нөлөөллийн иончлолыг үүсгэдэг, шинээр гарч ирж буй эерэг ионууд нь катодоос хоёрдогч ялгаралт үүсгэдэг гэх мэт. Эерэг баганын гэрэлтэх нь гол төлөв өдөөгдсөн хийн молекулуудын фотонуудын ухралтаас шалтгаалж, янз бүрийн хий нь тодорхой өнгөт гэрэлтэлтээр тодорхойлогддог. Эерэг багана нь зөвхөн цахилгаан хэлхээний хэсэг болгон гэрэлтэх цэнэгийг бий болгоход оролцдог. Хэрэв та электродыг ойртуулах юм бол эерэг багана алга болоход хүрч чадна, гэхдээ ялгадас зогсохгүй. Гэсэн хэдий ч электродуудын хоорондох зайг улам багасгаснаар гэрэлтэх цэнэг үүсэх боломжгүй болно.
Хий дэх ийм төрлийн цахилгаан гүйдлийн хувьд зарим үйл явцын физик хараахан бүрэн тодорхойлогдоогүй байгааг тэмдэглэх нь зүйтэй. Жишээлбэл, гадагшлуулахад оролцож буй бүсийн катодын гадаргуу дээр тэлэлт үүсгэдэг хүчний шинж чанар тодорхойгүй хэвээр байна.
Оч ялгарах
Очэвдрэл нь импульсийн шинж чанартай байдаг. Энэ нь ердийн атмосферийн ойролцоо даралттай үед, цахилгаан орны эх үүсвэрийн хүч нь суурин цэнэгийг хадгалахад хангалтгүй тохиолдолд тохиолддог. Энэ тохиолдолд талбайн хүч өндөр, 3 МВ/м хүрч болно. Энэ үзэгдэл нь хий дэх цахилгаан гүйдлийн гүйдлийн огцом өсөлтөөр тодорхойлогддог бөгөөд үүний зэрэгцээ хүчдэл маш хурдан буурч, ялгаралт зогсдог. Дараа нь боломжит зөрүү дахин нэмэгдэж, бүх процесс давтагдана.
Ийм төрлийн цэнэгийн үед богино хугацааны оч үүсгэгч сувгууд үүсдэг бөгөөд тэдгээрийн өсөлт нь электродуудын хоорондох аль ч цэгээс эхэлдэг. Энэ нь одоогийн байдлаар хамгийн олон тооны ионууд төвлөрсөн газруудад нөлөөллийн ионжуулалт санамсаргүй байдлаар явагддагтай холбоотой юм. Очлуурын сувгийн ойролцоо хий нь хурдан халж, дулааны тэлэлтэнд ордог бөгөөд энэ нь акустик долгион үүсгэдэг. Тиймээс оч ялгарах нь хагарч, дулаан ялгарах, тод гэрэлтэх зэргээр дагалддаг. Нуранги иончлох процесс нь оч үүсгэх сувагт 10 мянган градус ба түүнээс дээш өндөр даралт, температур үүсгэдэг.
Байгалийн оч ялгарах хамгийн тод жишээ бол аянга юм. Үндсэн аянгын оч сувгийн диаметр нь хэдхэн см-ээс 4 м хүртэл, сувгийн урт нь 10 км хүрч болно. Гүйдлийн хүч 500 мянган амперт хүрч, аянга цахилгаантай үүл болон дэлхийн гадаргуугийн хоорондох боломжит зөрүү тэрбум вольт хүрдэг.
Хамгийн урт 321 км аянга 2007 онд АНУ-ын Оклахома мужид ажиглагдсан. Энэ хугацаанд рекорд эзэмшигч нь аянга цахиж, бүртгэгдсэн байна2012 онд Францын Альпийн нуруунд - 7.7 секунд гаруй үргэлжилсэн. Аянга цохиход агаар 30 мянган градус хүртэл халдаг бөгөөд энэ нь нарны харагдах гадаргуугаас 6 дахин их температур юм.
Цахилгаан талбайн эх үүсвэрийн хүч хангалттай их байгаа тохиолдолд оч ялгаралт нь нум хэлбэртэй болдог.
Нум ялгадас
Энэ төрлийн өөрөө цэнэггүйдэл нь гүйдлийн өндөр нягтрал, бага (гэрэлтийн цэнэгийн цэнэгээс бага) хүчдэлээр тодорхойлогддог. Электродуудын ойролцоо байрладаг тул эвдрэлийн зай бага байна. Цэнэглэх нь катодын гадаргуугаас электрон ялгарах замаар эхэлдэг (металын атомуудын хувьд иончлолын потенциал нь хийн молекулуудтай харьцуулахад бага байдаг). Электродуудын хоорондох эвдрэлийн үед хий нь цахилгаан гүйдэл дамжуулах нөхцөл бүрдэж, оч ялгардаг бөгөөд энэ нь хэлхээг хаадаг. Хүчдэлийн эх үүсвэрийн хүч хангалттай их байвал оч ялгаруулалт нь тогтвортой цахилгаан нум болж хувирна.
Нумын цэнэгийн үед иончлох нь бараг 100% хүрдэг, одоогийн хүч нь маш өндөр бөгөөд 10-100 ампер байж болно. Агаар мандлын даралтын үед нум нь 5-6 мянган градус хүртэл, катод нь 3 мянган градус хүртэл халдаг бөгөөд энэ нь түүний гадаргуугаас эрчимтэй термион ялгаруулалтыг үүсгэдэг. Анодыг электроноор бөмбөгдөх нь хэсэгчилсэн сүйрэлд хүргэдэг: үүн дээр завсарлага үүсдэг - ойролцоогоор 4000 ° C температуртай тогоо. Даралт ихсэх нь температурын өсөлтийг улам бүр нэмэгдүүлнэ.
Электродыг тараах үед нумын цэнэг нь тодорхой зай хүртэл тогтвортой байна,Энэ нь цахилгаан тоног төхөөрөмжийн зэврэлтээс үүдэлтэй контактуудын шаталтаас болж хор хөнөөлтэй газруудад үүнийг шийдвэрлэх боломжийг олгодог. Эдгээр нь өндөр хүчдэлийн болон автомат унтраалга, контактор болон бусад төхөөрөмжүүд юм. Контактуудыг нээх үед үүсдэг нумантай тэмцэх аргуудын нэг бол нуман өргөтгөлийн зарчим дээр тулгуурласан нуман хоолойг ашиглах явдал юм. Бусад олон аргыг бас ашигладаг: контактуудыг холбох, иончлох чадвар өндөртэй материалыг ашиглах гэх мэт.
Корона ялгадас
Титмийн ялгадас үүсэх нь ердийн атмосферийн даралтын үед гадаргуугийн их хэмжээний муруйлт бүхий электродын ойролцоо огцом жигд бус талбарт үүсдэг. Эдгээр нь нийлмэл хэлбэр бүхий цахилгаан тоног төхөөрөмжийн янз бүрийн элементүүд, тэр ч байтугай хүний үс, шон, тулгуур, утас байж болно. Ийм электродыг титэм электрод гэж нэрлэдэг. Ионжуулалтын процессууд ба үүний дагуу хийн гэрэлтэх нь зөвхөн түүний ойролцоо явагддаг.
Титэм нь ионоор бөмбөгдөхөд катод (сөрөг титэм) болон фотоионжуулалтын үр дүнд анод (эерэг) дээр хоёуланд нь үүсч болно. Дулааны ялгаралтын үр дүнд иончлолын процесс электродоос холддог сөрөг титэм нь жигд гэрэлтдэг. Эерэг титэм дээр стримерүүд ажиглагдаж болно - оч суваг болж хувирах эвдэрсэн тохиргооны гэрэлтдэг шугамууд.
Байгалийн нөхцөлд титмийн ялгадас ялгарах жишээ бол өндөр шонгийн үзүүр, модны орой зэрэгт гардаг Гэгээн Элмогийн гал юм. Эдгээр нь цахилгааны өндөр хүчдэлийн үед үүсдэгАгаар мандал дахь талбайнууд, ихэвчлэн аадар борооны өмнө эсвэл цасан шуурганы үеэр. Үүнээс гадна галт уулын үнсэн үүлэнд унасан онгоцны арьсан дээр тэдгээрийг бэхэлсэн.
Цахилгаан дамжуулах шугамын утсан дээрх корона ялгадас нь цахилгаан эрчим хүчний ихээхэн алдагдалд хүргэдэг. Өндөр хүчдэлийн үед титмийн ялгадас нь нум болж хувирдаг. Үүнийг янз бүрийн аргаар, жишээлбэл, дамжуулагчийн муруйлтын радиусыг нэмэгдүүлэх замаар тэмцдэг.
Хий ба плазм дахь цахилгаан гүйдэл
Бүрэн буюу хэсэгчлэн ионжсон хийг плазм гэж нэрлэдэг ба материйн дөрөв дэх төлөвт тооцогддог. Ерөнхийдөө сийвэн нь цахилгааны хувьд төвийг сахисан байдаг, учир нь түүний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нийт цэнэг тэг юм. Энэ нь электрон цацраг гэх мэт цэнэглэгдсэн бөөмсийн бусад системээс ялгардаг.
Байгалийн нөхцөлд хийн атомууд өндөр хурдтай мөргөлдсөний улмаас өндөр температурт плазм үүсдэг. Орчлон ертөнц дэх барион бодисын дийлэнх нь плазмын төлөвт байдаг. Эдгээр нь одод, од хоорондын материйн нэг хэсэг, галактик хоорондын хий юм. Дэлхийн ионосфер нь мөн ховордсон, сул ионжсон плазм юм.
Иончлолын зэрэг нь плазмын чухал шинж чанар бөгөөд түүний дамжуулагч шинж чанар нь үүнээс хамаардаг. Иончлолын зэрэг нь ионжсон атомын тоог нэгж эзэлхүүн дэх нийт атомын тоонд харьцуулсан харьцаагаар тодорхойлогддог. Плазм ионжсон байх тусам цахилгаан дамжуулах чанар нь өндөр байдаг. Нэмж хэлэхэд, энэ нь өндөр хөдөлгөөнтэй гэдгээрээ онцлог юм.
Тиймээс бид цахилгаан гүйдэл дамжуулдаг хийнүүд дотор байгааг харж байнагадагшлуулах суваг нь плазмаас өөр зүйл биш юм. Тиймээс гэрэлтэх ба титмийн ялгадас нь хүйтэн плазмын жишээ юм; аянгын оч суваг эсвэл цахилгаан нум нь халуун, бараг бүрэн ионжсон плазмын жишээ юм.
Металл, шингэн ба хий дэх цахилгаан гүйдэл - ялгаа ба ижил төстэй байдал
Хийн ялгаралтыг тодорхойлдог шинж чанаруудыг бусад зөөвөрлөгч дээрх гүйдлийн шинж чанаруудтай харьцуулж үзье.
Металлын хувьд гүйдэл нь химийн өөрчлөлт оруулдаггүй чөлөөт электронуудын чиглэсэн хөдөлгөөн юм. Энэ төрлийн дамжуулагчийг эхний төрлийн дамжуулагч гэж нэрлэдэг; Эдгээрт металл, хайлшаас гадна нүүрс, зарим давс, исэл орно. Тэдгээр нь электрон дамжуулалтаар ялгагдана.
Хоёр дахь төрлийн дамжуулагч нь электролит, өөрөөр хэлбэл шүлт, хүчил, давсны шингэн усан уусмал юм. Гүйдлийн дамжуулалт нь электролитийн химийн өөрчлөлттэй холбоотой байдаг - электролиз. Усанд ууссан бодисын ионууд боломжит ялгааны нөлөөн дор эсрэг чиглэлд хөдөлдөг: эерэг катионууд - катод руу, сөрөг анионууд - анод руу. Уг процесс нь хийн ялгаралт эсвэл катод дээр металл давхаргын хуримтлал дагалддаг. Хоёр дахь төрлийн дамжуулагч нь ионы дамжуулалтаар тодорхойлогддог.
Хийн дамжуулах чанарын хувьд энэ нь нэгдүгээрт, түр зуурынх, хоёрдугаарт, тэдгээртэй ижил төстэй, ялгаатай шинж тэмдгүүдтэй байдаг. Тиймээс электролит ба хийн аль алинд нь цахилгаан гүйдэл нь эсрэг талын электродууд руу чиглэсэн эсрэг цэнэгтэй хэсгүүдийн шилжилт юм. Гэсэн хэдий ч электролит нь цэвэр ион дамжуулалтаар тодорхойлогддог бол хосолсон хийн ялгаралт юмцахилгаан дамжуулах чадварын электрон ба ионы төрөлд тэргүүлэх үүрэг нь электронууд юм. Шингэн ба хий дэх цахилгаан гүйдлийн өөр нэг ялгаа нь иончлолын шинж чанар юм. Электролитэд ууссан нэгдлийн молекулууд усанд задардаг бол хийд молекулууд задардаггүй, харин зөвхөн электроноо алддаг. Иймээс хийн ялгаралт нь металлын гүйдэл шиг химийн өөрчлөлттэй холбоогүй.
Шингэн болон хий дэх цахилгаан гүйдлийн физик нь мөн адил биш юм. Электролитийн дамжуулалт нь бүхэлдээ Ом-ын хуулийг дагаж мөрддөг боловч хийн ялгаралтын үед ажиглагддаггүй. Хийн вольт-ампер шинж чанар нь плазмын шинж чанартай холбоотой илүү төвөгтэй шинж чанартай байдаг.
Хий болон вакуум дахь цахилгаан гүйдлийн ерөнхий ба ялгаатай шинж чанаруудыг дурдах нь зүйтэй. Вакуум бол бараг төгс диэлектрик юм. "Бараг" - учир нь вакуум орчинд чөлөөт цэнэг зөөгч байхгүй (илүү нарийвчлалтай, маш бага концентрацитай) гүйдэл бас боломжтой байдаг. Гэхдээ боломжит тээвэрлэгчид хийд аль хэдийн байдаг тул тэдгээрийг зөвхөн ионжуулах хэрэгтэй. Цэнэг зөөгчийг бодисоос вакуумд оруулдаг. Дүрмээр бол энэ нь электрон ялгаруулах процесст, жишээлбэл, катодыг халаах үед (термионы ялгаралт) тохиолддог. Гэхдээ бидний харж байгаагаар ялгаралт нь янз бүрийн төрлийн хийн ялгаралтанд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
Хийн ялгаруулалтыг технологид ашиглах
Зарим ялгадасын хортой нөлөөг дээр аль хэдийн товч өгүүлсэн. Одоо тэдний үйлдвэрлэл болон өдөр тутмын амьдралд авчирдаг ашиг тусыг анхаарч үзье.
Гялалзах цэнэгийг цахилгаан инженерчлэлд ашигладаг(хүчдэл тогтворжуулагч), бүрэх технологид (катодын зэврэлтийн үзэгдэл дээр суурилсан катод цацах арга). Электроникийн хувьд энэ нь ион ба электрон цацраг үүсгэхэд ашиглагддаг. Гялалзах туяаг ашиглах алдартай талбар бол флюресцент гэж нэрлэгддэг хэмнэлттэй чийдэн, гоёл чимэглэлийн неон, аргон ялгаруулах хоолой юм. Нэмж дурдахад гэрлийн ялгадасыг хийн лазер болон спектроскопод ашигладаг.
Очны ялгаралтыг гал хамгаалагч, металлын нарийн боловсруулалтын цахилгаан элэгдлийн аргад (оч хайчлах, өрөмдөх гэх мэт) ашигладаг. Гэхдээ дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн оч залгуур болон гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэлд (хийн зуух) ашигладаг гэдгээрээ алдартай.
Нум ялгадас нь 1876 онд гэрэлтүүлгийн технологид анх ашиглагдаж байсан (Яблочковын лаа - "Оросын гэрэл") одоо ч гэрлийн эх үүсвэр болж, жишээ нь проектор, хүчирхэг гэрэлтүүлэгт үйлчилсээр байна. Цахилгааны инженерийн хувьд нумыг мөнгөн усны шулуутгагчд ашигладаг. Үүнээс гадна цахилгаан гагнуур, металл хайчлах, ган, хайлш хайлуулах үйлдвэрийн цахилгаан зууханд ашигладаг.
Корона ялгадасыг ионы хий цэвэрлэх цахилгаан тунадас, энгийн тоосонцор, аянгын бариул, агааржуулалтын системд ашигладаг. Корона ялгадас нь хувилагч болон лазер принтерт ажилладаг бөгөөд гэрэл мэдрэмтгий бөмбөрийг цэнэглэж, цэнэггүй болгож, бөмбөрийн нунтагыг цаас руу шилжүүлдэг.
Тиймээс бүх төрлийн хийн ялгаралт хамгийн их олддогөргөн хэрэглээ. Хийн доторх цахилгаан гүйдлийг технологийн олон салбарт амжилттай, үр дүнтэй ашиглаж байна.
