今日考点

　　带电粒子的消失（对应研究生考纲第15考点、本科考纲第41考点、专科考纲第31考点）

知识点 1：负离子的形成

　　上一讲中说到，空气的3种电离和金属表面的电离都是在促进放电，但是还有一种可能存在，那就是电子撞击气体分子，如果电子的速度不够快，没有撞开一个电子，而是附着到了分子上。这怎么理解呢？

　　电子碰撞电离可以让一个中性原子变成1个正离子+1个电子，如果这个自由电子没有把中性原子撞开，反而镶嵌在原子上，那么这个原子就变成了负离子，带有一个负电荷。这种现象的产生，是因为气体分子黏性特别大，任何来撞击的自由电子都容易粘上去，这一类容易俘获自由电子的气体叫做电负性气体，电力系统中常用的电负性气体：SF6。

定义：

　　电子和气体分子碰撞时，非但没有电离出新的电子，而是附着于分子，形成负离子。  

考点：

　　1.负离子的形成阻碍放电作用

　　2.形成负离子的过程释放能量

　　3.负离子形成并没有使气体中的带电粒子数改变，但却使自由电子数量减少

　　4.有些气体容易形成负离子，这类气体叫电负性气体，如SF6

知识点 2：扩散

　　阻碍放电的因素除了负离子，还有那些呢？

　　放电的实质是电流的形成，电流由自由电荷组成，所以任何产生自由电荷的过程都是促进放电的过程，任何自由电荷消失的形式都会阻碍放电。

　　物理学中有一个通用法则，气体总会从浓度高的区域扩散到浓度低的区域。带电粒子也是如此，一定会从浓度高的区域扩散到浓度低的区域。这就是带电粒子的扩散。

定义：

　　带电粒子从浓度较大的区域运动到浓度较小的区域

考点：

　　1.电子的扩散速度比离子快得多

　　2.气压越低，温度越高，扩散越快

考点强化：

　　1.电子质量轻，惯性小，所以电子扩散比离子快。

　　2.温度对于电子扩散有影响。温度越高，分子电子和正离子越活跃。

知识点3：复合

定义：

　　当气体中带异号电荷的粒子相遇时，可能发生电荷的传递与中和，这种现象称为复合。

考点：

　　1.带点粒子的复合强度与正负粒子的浓度有关，浓度越大，复合进行的越快。

　　2.复合可能产生在电子和中性离子之间，称为电子复合，结果是产生了一个中性分子；也有可能发生在正离子和负离子之间，称为离子复合，结果是产生了两个中性分子。

　　3.带电粒子的复合过程释放能量

知识点 4：带电粒子消失的4种形式

　　1.带点质点受电场力的作用流入电极，形成外电路的电流；

　　2.带电粒子的扩散；

　　3.带电粒子的复合；

　　4.附着效应（电子与原子碰撞，电子附着原子形成负离子）。

知识点 5：自由形成、带电粒子的迁移率

自由行程

　　1.带电粒子在电场中具有复杂的运动轨迹：“混乱热运动+沿电场作定向漂移”。

　　2.自由行程：带点质点两次碰撞之间的距离。增加自由行程可以增加碰撞电离发生的概率。

　　3.平均自由行程长度：单位行程中碰撞次数Z的倒数。

　　4.实际自由行程长度是一个随机量，并具有很大的分散性。

　　5.由于电子的半径或体积要比离子或气体分子小得多，所以电子的平均自由行程长度要比离子或气体分子大得多。

带电粒子的迁移率

　　1.带电粒子在单位场强（1v/m）下沿电场方向的漂移速度。

　　2.电子的迁移率远大于离子。

考点强化：

　　1.在没有电场的时候，空气中的带电粒子运动轨迹是杂乱无章的。带电粒子如果在电场中运动，则会沿着电场方向定向移动，这种移动不完全是直线的，也会伴随着混乱运动，其实就是混乱热运动+沿电场作定向漂移。

　　2.自由电子在电场的加速下使劲往前跑，并撞线向一个中性分子，撞上去之后，自由电子的速度减慢，然后再加速撞向下一个中性分子。这两次撞击中间的距离的平均值就是平均自由行程长度。长度越大，那么自由电子获得加速的距离就越长，下次碰撞导致电离的概率也就越高。

　　3.迁移率就是速度，电子比较轻，相同电场作用下肯定跑的比离子快，其实就是迁移率大。

知识点总结

　　1.气体之所以能放电，是因为有电流，有电流就一定有带电粒子。

　　2.带电粒子的产生促进放电，气体中带电粒子的产生有4种形式：碰撞电离、光电离、热电离和金属表面电离。带电粒子的产生需要吸收能量

　　3.带电粒子的消失阻碍放电。

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