Теорія:

Гази є діелектриками (в них немає вільних заряджених частинок).
а яких умов газ із діелектрика може перетворитися на провідник?
 
Складемо електричне коло:
  
\(1\) — металеві пластини;
\(2\) — повітряний проміжок;
\(3\) — потужне джерело струму;
\(4\) — гальванометр;
\(5\) — спиртівка.

Замкнувши коло, побачимо, що стрілка гальванометра не відхиляється
За звичайних умов повітря не проводить електричного струму (а).
Помістимо між металевими пластинами запалену спиртівку — стрілка гальванометра відхилиться.
У разі внесення в повітряний проміжок запаленої спиртівки повітря стає провідником (б).

232.jpg233.jpg
 
Гази складаються з електрично нейтральних атомів і молекул і за звичайних умов майже не містять вільних носіїв струму (за звичайних умов повітря є ізолятором).
Полум’я спиртівки нагріває повітря, й кінетична енергія теплового руху атомів і молекул повітря збільшується настільки, що в разі їх зіткнення від молекули або атома може відірватися електрон і стати вільним. Втративши електрон, молекула (або атом) стає позитивним йоном.
 
234.jpg
 
Здійснюючи тепловий рух, електрон може зіткнутися з нейтральною частинкою і «прилипнути» до неї — утвориться негативний йон.

235.jpg
Йонізація газів — це процес утворення позитивних і негативних йонів та вільних електронів з молекул (атомів) газу.
Рекомбінація газів — це процес возз’єднання протилежно заряджених частинок у нейтральні молекули.

236.jpg
 
Якщо йонізований газ помістити в електричне поле, то внаслідок дії цього поля позитивні йони рухатимуться в напрямку силових ліній поля, а електрони та негативні йони — в протилежному напрямку.
 
237.jpg
Електричний струм у газах — це напрямлений рух вільних електронів, позитивних і негативних йонів.
Електричний струм у газах інакше називають газовим розрядом.
Йонізація газу може відбуватися під впливом різних зовнішніх впливів (сильне нагрівання газу, рентгенівське чи радіоактивне випромінювання), що називаються зовнішніми йонізаторами.
Існує \(2\) види газового розряду: несамостійний і самостійний.
Якщо електропровідність газу виникає під дією йонізаторів, а з видаленням останнього зникає, то це несамостійний розряд.
Несамостійний газовий розряд — це газовий розряд, який відбувається тільки за наявності зовнішнього йонізатора.
За певних умов газ може проводити електричний струм і після припинення дії йонізатора.
Самостійний газовий розряд — це газовий розряд, який відбувається без дії зовнішнього йонізатора.
Схема розвитку електронної лавини.
  
238.jpg

Вільний електрон, прискорений електричним полем, йонізує молекулу або атом і звільняє ще один електрон. Розігнавшись, два електрони звільняють ще два. До анода летять уже чотири електрони і т. д. Число вільних електронів збільшується лавиноподібно доти, доки вони не досягнуть анода.
Позитивні йони прямують до катода й вибивають з нього нові електрони (емісія).
Самостійний газовий розряд підтримується за рахунок ударної йонізації та за рахунок емісії електронів з поверхні катода.
Залежно від властивостей і стану газу, характеру й розміщення електродів, а також від прикладеної до електродів напруги виникають різні види самостійного розряду (іскровий, коронний, дуговий, тліючий).
 
Назва розрядуВигляд розрядуУмова існування розрядуПрояв чи застосування
ІскровийМає вигляд яскравих
зиґзаґоподібних смужок, що розгалужуються, триває всього кілька десятків мікросекунд і зазвичай супроводжується характерними звуковими ефектами
Виникає за високої наруги між провідникамиБлискавка. Розряд між кондукторами електрофорної машини. Іскра у свічці бензинового двигуна. Обробка особливо міцних металів
КороннийСлабке фіолетове світіння у вигляді корониУтворюється в сильному електричному полі біля гострих виступів предметів«Вогні святого Ельма». Поблизу проводів ліній високої напруги
ДуговийЯскраве світіння у формі дугиВиникає за високої температури між електродами, розведеними на невелику
відстань
Джерело світла в прожекторах. Плавлення та зварювання металів
ТліючийСвітіння розрідженого газуСпостерігається за низьких тисків (десяті й соті частки міліметра ртутного стовпа) і напруги між електродами в кілька сотень вольтівЛампи денного світла (люмінесцентні трубки). Рекламні трубки
Джерела:
Фізика : підруч. для 8 кл. загальноосвіт. навч. закл. / [В. Г. Бар’яхтар Я. Божинова, С. О. Довгий, О. О. Кірюхіна] ; за ред. В. Г. Бар’яхтара О. Довгого. — X. : Вид-во «Ранок», 2016. — 240 с. : іл., фот.
Фізика : підруч. для 8 кл. загальноосвіт. навч. закладів / Т. М. Засєкіна, Д. О. Засєкін. — К. : УОВЦ «Оріон», 2016. — 256 с.
https://www.fizikanova.com.ua