Eletricidade: Condução de eletricidade pelos gases


Nós sabemos que as moléculas de gás são também formadas de átomos, assim como todos os outros corpos. Esse átomos são carregados de eletricidade, sendo que o número dessas partículas que são de ordem positiva é sempre igual ao número de partículas que são negativas, fazendo com que a molécula seja neutra.

Aprendemos na física que, para existir uma corrente elétrica, é preciso que exista cargas elétricas que estão em movimento, capazes de criar o campo elétrico. Exatamente por isso sabemos que o gás não é apenas criado por moléculas neutras, mas também por íons.

Com isso, conseguimos concluir que o gás possui moléculas que perdem elétrons e que, por isso, conseguem criar um conjunto de carga positiva, os chamados íons. O que permite que ao aplicar uma diferença de potencial, o íon positivo é, portanto, atraído pelo chamado cátodo. Quando esse cátodo se desloca, ele pode encontrar alguma das moléculas neutras e acabar produzindo uma ionização por meio de um choque, formando, assim, mais um íon positivo, que vai liberar mais elétrons.

Condução de eletricidade pelos gases

Condição de eletricidade para os gases

Para que os gases consigam conduzir a eletricidade, é preciso que existam dentro desse volume íons, que irão entrar em movimento e conseguir ionizar as moléculas neutras que existem dentro desse gás.

Isso acontece porque são esses íons e os elétrons que serão liberados, que possibilitarão que o gás tenha a corrente elétrica. Sendo essa a única condição necessária para que qualquer gás possa conduzir a eletricidade.

Sabemos também que a corrente elétrica que existe através de um gás, tem duas peças metálicas imergidas neles, sendo essas peças distanciadas uma da outra por meio de uma distância chamada de ‘d’, ligadas sempre aos polos de algum gerador. Esses polos são chamados de ânodo e cátodo, nome dado ao ponto positivo e ao negativo. Entre eles, estão o que chamamos de diferencial de potencial, denominado pela letra maiúscula V.

Para que esse gás seja capaz de conduzir eletricidade, a distância entre as esferas tem que ser pequena, já que apenas assim a diferença de potencial é maior do que a produzida pelo gás. Já se essa distância for de metros o gás será sempre isolante, não importando o valor da diferença de potencial de seus eletrodos.

Gases de alta pressão

Quando falamos de descarga em gases que possuem alta pressão, é necessário ligar dois eletrodos aos polos do gerador, para que, assim, seja possível estabelecer a diferença de potencial, ou V, como já citamos. Quando esse V atinge milhares de volts o gás possui, então, uma descarga.

Ionização inicial: Quando o gás é de alta pressão, sabemos que a atração dos elétrons só acontece com as moléculas que estão próximas ao polo positivo do gerador. Isso acontece porque a ionização que existe entre os raios cósmicos é desprezível se comprada a ionização provocada pelo ânodo.

Esse processo é igual tanto em um gás de alta pressão quanto em um gás de baixa pressão, sendo que a diferença está apenas em a ionização nesses casos é mais violenta e, também, bem mais intensa se comparada aos gases de baixa pressão.

Descarga em centelha: Quando falamos sobre a descarga em gases temos que sempre dividi-las em dois casos, o de descarga em centelha e o de arco.

No primeiro caso, chamado de Descarga em centelha, aquela na qual existe uma sucessão rápida de descargas, que possuem a emissão de luz de cor azulada, recebe o nome de centelha. É o que acontece, por exemplo, nos raios entre a Terra e uma nuvem ou duas nuvens.

Já no segundo caso, a descarga é contínua e a luz que é emitida é brilhante ou branca. Ela faz a elevação da temperatura dos eletrodos daquele gás. Há também o arco voltaico no qual as temperaturas são ainda maiores, em torno de 4 mil graus Celsius. Era o que acontecia antes da invenção da lâmpada, na iluminação das ruas.

Esse tipo de descarga acontece quando se ligam, por exemplo, pedaços de carvão a um dínamo por meio de seus polos, mas esse dínamo precisa fornecer uma diferença de potencial de pelo menos algumas dezenas de volts.

Descargas elétricas vácuo: Essas descargas existentes no vácuo só podem ser estudadas no chamado ampolas de Crookes, que também são chamados de tubos de Crookes. Que nada mais são do que tubos de vidro no qual se insere dois eletrodos. Com a ajuda de uma bomba de vácuo, é realizado o vácuo nesses tubos.

Com isso, o número de moléculas presentes nesses tubos são baixas, assim como a pressão, cerca de um bilhão de vezes menor do que a da atmosfera. Nesse caso, aplicamos V em alguns milhares de volts, entre os dois polos. A luz esverdeada que surge acontece apenas na parede do tudo que fica do lado contrário ao cátodo.