다양한 환경에서의 전류. 금속의 전류

초전도체의 응용: 에너지 소비 없이 작동하는 강력한 전자석. (입자 가속기.) 실온에 가까운 온도에서 초전도 물질을 만드는 것이 가능하다면 무손실 전기 전송이 가능해질 것입니다.

액체: 전도체(산, 알칼리 및 염 용액); 전도체(산, 알칼리 및 염 용액); 유전체(증류수, 등유...) 유전체(증류수, 등유...) 반도체(황화물 용융물, 용융 셀레늄). 반도체(황화물 용융, 용융 셀레늄).

해리 정도(이온으로 분해된 분자의 비율)는 다음에 따라 달라집니다: 용액의 농도; 용액 농도; 용액의 유전 상수; 용액의 유전 상수; 온도 (온도가 증가함에 따라 증가). 온도 (온도가 증가함에 따라 증가).

액체의 전류 양이온은 음극으로, 음이온은 양극으로 이동합니다. 양이온은 음극으로, 음이온은 양극으로 이동합니다. 액체 금속에서 양이온은 음극으로, 전자는 양극으로 이동합니다. 액체 금속에서 - 양이온이 음극으로 이동하고 전자가 양극으로 이동합니다.

1C의 전하가 용액을 통해 이동할 때 전극에서 방출되는 물질의 질량입니다. 1C의 전하가 용액을 통해 이동할 때 전극에서 방출되는 물질의 질량입니다. 물질의 이온 질량과 전하의 비율. 물질의 이온 질량과 전하의 비율.

패러데이 상수 패러데이 상수 전극에서 물질 1몰이 방출되기 위해 1가 물질 용액을 통과해야 하는 전하. 1몰의 물질이 전극에서 방출되기 위해 1가 물질의 용액을 통과해야 하는 전하입니다.

전기분해의 응용 전기도금(코팅). 전기도금(코팅). 갈바노플라스틱(구호 물체의 복사본 만들기). 갈바노플라스틱(구호 물체의 복사본 만들기). 금속 정제(세척). 금속 정제(세척). 천연 화합물의 용융물에서 순수한 금속을 얻습니다. 천연 화합물의 용융물에서 순수한 금속을 얻습니다.

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"전계 강도" - 그림에서 어느 화살표가 전계 강도 벡터의 방향을 나타냅니다. 포인트 전하의 전계 강도. 전계 강도가 0이 될 수 있는 지점을 나타냅니다. 전기 역학의 창시자. 정전기장은 두 개의 볼 시스템에 의해 생성됩니다. 중첩 원리 덕분에 어떤 지점에서든 하전 입자 시스템의 전계 강도를 찾으려면 점 전하의 전계 강도에 대한 표현을 아는 것으로 충분합니다.

"패러데이" - 실험적 연구. 최초의 독립적인 연구. 유도 전류. 현재의. 변신 로봇. 모터. 왕립 기관. 검은 색 원. 전기를 알아가기. 마지막 순간. 왕립연구소에서 일을 시작합니다. 패러데이는 당연히 전기 공학의 창시자 중 한 명으로 간주됩니다. 자기장의 변화. 패러데이는 불꽃의 개별 부분 사이의 온도 차이를 명확하게 보여주었습니다.

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주제 발표 : "다양한 매체의 전류"

알리사 크라브초바(Alisa Kravtsova) 연주, ML No. 1, 마그니토고르스크, 2009.

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전류는 다섯 가지 다른 매체로 흐를 수 있습니다.

금속 진공 반도체 액체 가스

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금속의 전류:

금속의 전류는 전기장의 영향을 받아 전자가 규칙적으로 이동하는 것입니다. 실험에 따르면 금속 도체를 통해 전류가 흐를 때 물질이 전달되지 않으므로 금속 이온은 전하 전달에 참여하지 않습니다.

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Tolman과 Stewart의 실험은 금속이 전자 전도성을 가지고 있다는 증거를 제공합니다.

가는 선의 회전 수가 많은 코일이 축을 중심으로 빠르게 회전하도록 구동되었습니다. 코일의 끝은 유연한 와이어를 사용하여 민감한 탄도 검류계 G에 연결되었습니다. 꼬이지 않은 코일은 급격히 느려지고 전자의 관성으로 인해 회로에 단기 전류가 발생했습니다.

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결론: 1. 금속의 전하 캐리어는 전자입니다.

2. 전하 운반체 형성 과정 - 원자가 전자의 사회화 3. 전류 강도는 전압에 정비례하고 도체 저항에 반비례합니다. 옴의 법칙이 충족됩니다. 4. 금속에 전류를 기술적으로 적용: 모터 권선, 변압기, 발전기, 건물 내부 배선, 전력 전송 네트워크, 전력 케이블.

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진공 속의 전류

진공은 입자의 평균 자유 경로가 용기의 크기보다 큰 매우 희박한 가스입니다. 즉, 분자는 다른 분자와 충돌하지 않고 용기의 한 벽에서 다른 벽으로 날아갑니다. 결과적으로 진공에는 자유 전하 캐리어가 없으며 전류도 발생하지 않습니다. 진공 상태에서 전하 캐리어를 생성하기 위해 열이온 방출 현상이 사용됩니다.

슬라이드 7

열 전자 방출은 가열된 금속 표면에서 전자가 "증발"하는 현상입니다.

금속 산화물로 코팅된 금속 나선을 진공 상태로 만들고 전류(백열 회로)로 가열하면 나선 표면에서 전자가 증발하며, 전기장을 사용하여 움직임을 제어할 수 있습니다.

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슬라이드에는 2전극 램프가 포함된 모습이 나와 있습니다.

이 램프는 진공 다이오드라고 불립니다.

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이 전자관을 진공 TRIOD라고 합니다.

여기에는 전자의 흐름을 제어하는 ​​전위 표시인 그리드인 세 번째 전극이 있습니다.

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결론: 1. 전하 캐리어 - 전자;

2. 전하 캐리어 형성 과정 – 열이온 방출; 3.옴의 법칙이 충족되지 않습니다. 4.기술적 응용 – 진공관(다이오드, 삼극관), 음극선관.

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반도체의 전류

가열되거나 조명을 받으면 일부 전자가 결정 내에서 자유롭게 이동할 수 있게 되어 전기장이 가해지면 전자의 방향 이동이 발생합니다. 반도체는 도체와 절연체의 혼합체입니다.

반도체는 외부 조건(주로 가열 및 조명)에 따라 전도성이 달라지는 고체 물질입니다.

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온도가 낮아지면 금속의 저항이 감소합니다. 반대로 반도체에서는 온도가 감소함에 따라 저항이 증가하고 절대 영도에 가까워 사실상 절연체가 됩니다.

절대 온도 T에 대한 순수 반도체의 저항률 ρ의 의존성.

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반도체의 고유 전도성

게르마늄 원자는 외부 껍질에 4개의 약하게 결합된 전자를 가지고 있습니다. 그들은 원자가 전자라고 불립니다. 결정 격자에서 각 원자는 가장 가까운 네 개의 이웃으로 둘러싸여 있습니다. 게르마늄 결정의 원자 사이의 결합은 공유 결합입니다. 즉, 원자가 전자 쌍에 의해 수행됩니다. 각 원자가 전자는 두 개의 원자에 속합니다. 게르마늄 결정의 원자가 전자는 금속보다 원자에 훨씬 더 강하게 결합되어 있습니다. 따라서 반도체의 실온에서 전도 전자의 농도는 금속보다 훨씬 낮습니다. 게르마늄 결정의 절대온도 0도 근처에서는 결합 형성에 모든 전자가 사용됩니다. 이러한 결정은 전류를 전도하지 않습니다.

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전자-정공 쌍의 형성

온도가 증가하거나 조명이 증가하면 일부 원자가 전자는 공유 결합을 깨기에 충분한 에너지를 받을 수 있습니다. 그러면 자유전자(전도전자)가 결정에 나타날 것입니다. 동시에, 전자가 차지하지 않는 결합이 끊어진 곳에 공석이 형성됩니다. 이러한 공석을 "구멍"이라고 합니다.

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반도체의 불순물 전도성

불순물이 존재할 때 반도체의 전도성을 불순물 전도성이라고 합니다. 불순물 전도성에는 전자 전도성과 정공 전도성의 두 가지 유형이 있습니다.

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전자 및 정공 전도성.

불순물의 원자가가 순수한 반도체보다 크면 자유 전자가 나타납니다. 전도도 – 전자, 도너 불순물, n형 반도체.

불순물의 원자가가 순수 반도체의 원자가보다 낮으면 결합이 끊어져 구멍이 나타납니다. 전도도는 정공, 억셉터 불순물, p형 반도체입니다.

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결론: 1. 전하 캐리어 – 전자와 정공;

2. 전하 캐리어 형성 과정 - 가열, 조명 또는 불순물 도입; 3.옴의 법칙이 충족되지 않습니다. 4.기술적 응용 – 전자공학.

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액체의 전류

전해질은 일반적으로 전류의 흐름이 물질의 전달을 동반하는 전도성 매체라고 불립니다. 전해질의 자유 전하 운반체는 양전하 이온과 음전하 이온입니다. 전해질은 무기산, 염 및 알칼리의 수용액입니다.

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온도가 증가함에 따라 이온 수가 증가하므로 전해질의 저항은 온도가 증가함에 따라 감소합니다.

전해질 저항 대 온도 그래프.

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전기 분해 현상

이는 전해질에 포함된 물질이 전극에서 방출되는 것입니다. 전기장의 영향을 받아 양으로 하전된 이온(음이온)은 음극으로 향하는 경향이 있고 음으로 하전된 이온(양이온)은 양극으로 향하는 경향이 있습니다. 양극에서 음이온은 여분의 전자를 포기합니다(산화 반응). 음극에서 양이온은 누락된 전자를 받습니다(환원 반응).

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패러데이의 전기분해 법칙.

전기분해의 법칙은 전해질을 통해 전류가 흐르는 전체 기간 동안 음극 또는 양극에서 전기분해 중에 방출되는 물질의 질량을 결정합니다.

k는 물질의 전기화학적 등가량으로, 1C의 전하가 전해질을 통과할 때 전극에서 방출되는 물질의 질량과 수치적으로 동일합니다.

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결론: 1. 전하 캐리어 - 양이온 및 음이온;

2. 전하 캐리어 형성 과정 - 전해 해리; 3. 전해질은 옴의 법칙을 따릅니다. 4. 전기분해의 응용: 비철금속 생산(불순물 제거 - 정제); 전기 도금 - 금속 코팅 획득(니켈 도금, 크롬 도금, 금 도금, 은 도금 등) 갈바노플라스틱(galvanoplasty) - 벗겨낼 수 있는 코팅(구호 사본)을 얻습니다.

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가스의 전류

커패시터를 충전하고 그 플레이트를 전위계에 연결해 보겠습니다. 커패시터 플레이트의 전하는 무기한으로 유지됩니다. 한 커패시터 플레이트에서 다른 커패시터 플레이트로 전하가 이동하지 않습니다. 따라서 커패시터 플레이트 사이의 공기는 전류를 전도하지 않습니다. 정상적인 조건에서는 가스에 의한 전류 전도가 없습니다. 이제 불이 켜진 버너를 도입하여 응축기 판 사이의 틈에 있는 공기를 가열해 보겠습니다. 전위계는 전류의 모양을 표시하므로 고온에서는 중성 가스 분자의 일부가 양이온과 음이온으로 분해됩니다. 이 현상을 가스 이온화라고 합니다.

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물질의 전기적 특성 도체 반도체 유전체 전류를 잘 전도합니다. 여기에는 금속, 전해질, 플라즈마가 포함됩니다. 가장 많이 사용되는 도체는 Au, Ag, Cu, Al, Fe입니다. 실제로 전류를 전도하지 않습니다. 여기에는 플라스틱, 고무가 포함됩니다. , 유리, 도자기, 마른 나무, 종이... 전도성 측면에서 그들은 도체와 유전체 사이의 중간 위치를 차지합니다. Si, Ge, Se, In, As 서로 다른 물질은 전기적 특성이 다르지만 전기 전도도에 따라 3개의 주요 그룹으로 나누어집니다: 물질

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금속의 전류 특성 금속 도체의 전류는 가열 외에는 도체에 어떠한 변화도 일으키지 않습니다. 금속 내 전도 전자의 농도는 매우 높습니다. 크기 순으로 이는 금속의 단위 부피당 원자 수와 같습니다. 금속의 전자는 연속적으로 움직입니다. 그들의 무작위적인 움직임은 이상기체 분자의 움직임과 유사합니다. 이것은 금속의 전자가 일종의 전자 가스를 형성한다고 믿는 이유를 제공했습니다. 그러나 금속 내에서 전자의 무작위 이동 속도는 가스 내 분자의 속도(약 105m/s)보다 훨씬 빠릅니다. 금속의 전류

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Papaleksi-Mandelshtam 실험 실험 설명: 목적: 금속의 전도성이 무엇인지 알아내는 것입니다. 설치: 검류계에 연결된 슬라이딩 접점이 있는 막대에 코일을 연결합니다. 실험 과정: 코일이 고속으로 회전하다가 갑자기 멈추고 검류계 바늘이 뒤로 튕겨 나가는 것이 관찰되었습니다. 결론: 금속의 전도성은 전자적입니다. 금속의 전류

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금속은 결정 구조를 가지고 있습니다. 결정 격자의 노드에는 평형 위치 근처에서 열 진동을 수행하는 양이온이 있으며, 자유 전자는 그 사이의 공간에서 혼란스럽게 움직입니다. 전기장은 전계 강도 벡터의 방향과 반대 방향으로 가속도를 전달합니다. 따라서 전기장에서는 무작위로 움직이는 전자가 한 방향으로 이동합니다. 질서있게 움직이세요. - - - - - - - - - - 금속의 전류

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온도에 따른 도체 저항의 의존성 온도가 증가함에 따라 도체의 저항률도 증가합니다. 저항 계수는 1K로 가열할 때 도체 저항의 상대적 변화와 같습니다. 금속의 전류

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반도체의 고유 전도성 반도체 p-n 접합의 불순물 전도성 및 그 특성

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반도체 반도체는 온도가 증가함에 따라 저항률이 감소하는 물질입니다. 반도체의 고유 전도성 반도체 p-n 접합의 전류.

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반도체의 고유 전도성 실리콘 기반 반도체의 전도성을 고려해 보겠습니다. Si 실리콘은 4가 화학 원소입니다. 각 원자는 외부 전자층에 4개의 전자를 가지고 있으며, 이는 4개의 이웃 원자와 쌍전자(공유) 결합을 형성하는 데 사용됩니다. 정상적인 조건(낮은 온도)에서는 반도체에 자유 하전 입자가 없으므로 반도체는 그렇지 않습니다. 전류 전도 Si Si Si Si Si - - - - - - - - 반도체의 전류

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온도가 증가함에 따라 전자의 에너지가 증가하고 일부 전자가 결합을 떠나 자유 전자가 되는 반도체의 변화를 생각해 봅시다. 그 자리에는 정공이라고 불리는 보상되지 않은 전하(가상 하전 입자)가 남아 있습니다. Si Si Si Si Si - - - - - - + 자유전자정공 + + - - 반도체의 전류

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따라서 반도체의 전류는 자유 전자와 양의 가상 입자(정공)의 규칙적인 이동을 나타냅니다. 온도에 대한 저항의 의존성 R(Ω) t(0C) 금속 R0 반도체 온도가 증가함에 따라 자유 전하 운반자의 수가 증가합니다. 반도체의 전도도는 증가하고 저항은 감소합니다. 반도체의 전류

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도너 불순물 반도체의 고유 전도도는 반도체의 기술적 응용에 명백히 불충분합니다. 따라서 전도성을 높이기 위해 도너와 억셉터인 순수 반도체(도핑)에 불순물을 도입하게 된다. Si - - - As - - - Si - Si - - 4가 실리콘 Si에 5가 비소 As를 도핑하면, 하나 비소의 전자 5개가 자유로워집니다. 양이온도 마찬가지입니다. 구멍이 없습니다! 이러한 반도체를 n형 반도체라고 하며, 주요 전하 운반자는 전자이고, 자유 전자를 생성하는 비소 불순물을 도너 불순물이라고 합니다. 반도체의 전류

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억셉터 불순물 이러한 반도체를 p형 반도체라고 하며, 주요 전하 운반자는 정공이고, 정공을 생성하는 인듐 불순물을 억셉터라고 합니다. 실리콘에 3가 인듐을 도핑하면 인듐은 실리콘과 결합을 형성하기 위한 전자가 1개 부족합니다. 즉. 염기는 전자와 정공을 같은 수로 생성합니다. 불순물은 구멍일 뿐입니다. Si - Si - In - - - + Si Si - - 반도체의 전류

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증류수는 전기를 전도하지 않습니다. 식염 결정을 증류수에 담그고 물을 가볍게 저어 회로를 닫습니다. 우리는 불이 켜지는 것을 발견할 것입니다. 소금이 물에 녹으면 자유 전하 운반체가 나타납니다. 액체의 전류

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전하의 자유 운반체는 어떻게 발생합니까? 결정이 물에 담그면 물 분자는 결정 표면의 음극에 있는 양이온인 나트륨 이온에 끌립니다. 음이온의 염소 이온에 대해 물 분자는 양극으로 변합니다. 액체의 전류

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전해질 해리는 용매의 작용으로 분자가 이온으로 분해되는 것입니다. 용액의 유일한 이동 전하 운반체는 이온입니다. 이온만이 이동 전하 캐리어인 액체 전도체를 전해질이라고 합니다. 액체의 전류

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전류는 전해질을 어떻게 통과합니까? 플레이트를 용기 안으로 내리고 전류원에 연결해 보겠습니다. 이 판을 전극이라고 합니다. 음극은 소스의 음극에 연결된 판입니다. 양극은 소스의 양극에 연결된 판입니다. 액체의 전류

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전계력의 영향으로 양전하를 띤 이온은 음극쪽으로 이동하고 음이온은 양극쪽으로 이동합니다. 양극에서 음이온은 여분의 전자를 포기하고, 음극에서는 양이온이 누락된 전자를 받습니다. 액체의 전류

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전기분해 음극과 양극에서는 전해질 용액의 일부인 물질이 방출됩니다. 물질의 화학적 변형과 전극에서의 방출을 동반하는 전해질 용액을 통한 전류의 통과를 전기분해라고 합니다. 액체의 전류

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전기분해의 법칙 전극에 방출된 물질의 질량 m은 전해질을 통과하는 전하 Q에 정비례합니다. m = kQ = kIt. 이것이 전기분해의 법칙이다. k의 값을 전기화학적 등가량이라고 합니다. 패러데이의 실험에 따르면 전기분해 중에 방출되는 물질의 질량은 전하의 크기뿐만 아니라 물질의 유형에도 따라 달라집니다. 액체의 전류

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정상 상태의 가스는 전기적으로 중성인 원자와 분자로 구성되어 전기를 전도하지 않기 때문에 유전체입니다. 가스의 절연 특성은 자연 상태의 가스 원자와 분자가 중성의 전하를 띠지 않는 입자라는 사실로 설명됩니다. 여기에서 가스를 전도성으로 만들기 위해서는 어떤 식으로든 가스에 자유 전하 캐리어(하전 입자)를 도입하거나 생성하는 것이 필요하다는 것이 분명합니다. 이 경우 두 가지 경우가 가능합니다. 이러한 하전 입자는 외부 요인의 작용에 의해 생성되거나 외부에서 가스로 도입되거나(비독립적 전도성), 또는 전기장의 작용에 의해 가스에서 생성됩니다. 전극 사이에 존재하는 자체 - 독립적인 전도성. 가스 내 전류 가스 내 전류

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전자, 양이온 및 음이온을 포함하는 이온화된 가스만이 전도체가 될 수 있습니다. 이온화는 원자와 분자에서 전자를 분리하는 과정입니다. 이온화는 빠른 입자 또는 원자와 원자 및 가스 분자의 충돌로 인해 고온 및 다양한 방사선(X선, 방사성, 자외선, 우주선)의 영향으로 발생합니다. 생성된 전자와 이온은 가스를 전기 전도체로 만듭니다. 이온화 과정: 전자 충격 열 이온화 광이온화 가스 내 전류

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독립 방전 유형 전극에 적용된 다양한 가스 압력 및 전압에서 방전 시 이온이 형성되는 과정에 따라 여러 유형의 독립 방전이 구분됩니다. 글로우 스파크 코로나 아크 가스의 전류

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글로우 방전 글로우 방전은 낮은 압력(진공관 내)에서 발생합니다. 방전은 높은 전계 강도와 이에 상응하는 음극 근처의 큰 전위 강하를 특징으로 합니다. 이것은 끝에 납땜된 평평한 금속 전극이 있는 유리관에서 관찰될 수 있습니다. 음극 근처에는 음극 발광막이라고 불리는 얇은 발광층이 있습니다. 가스의 전류