O que é um tubo de descarga?

Um tubo de descarga é um objeto que contém uma certa disposição de eletrodos dentro de uma câmara de gás. Geralmente, esses objetos são projetados com blindagem de vidro; no entanto, alguns usam metal revestido a cerâmica ou vidro. Eles operam aplicando tensão para iniciar o movimento de partículas através dos condutores elétricos. Isso causa a ionização do gás dentro do tubo de descarga. O resultado final é a iluminação do tubo de descarga de gás.

Tubos de descarga são células eletroquímicas, o que significa que geram força eletromotriz ou tensão, além de corrente da reação química no gás. Os elétrons são liberados e aceitos em cada extremidade do tubo, como uma bateria. Uma descarga difere de uma bateria, no entanto, na medida em que geralmente não age como uma fonte de energia. Quando os elétrons deixam a célula do gás, isso é conhecido como oxidação. No entanto, quando os elétrons entram na célula, isso é conhecido como redução.

Os tubos de descarga de gás são considerados cátodos em oposição aos ânodos, em termos de células eletroquímicas. Isso significa que a corrente elétrica flui para fora do eletrodo. A polaridade pode ser positiva ou negativa, dependendo do design ou função, no entanto, a maioria é geralmente negativa. Catiões, íons com mais prótons que elétrons e, portanto, com carga positiva, são atraídos para o cátodo. Inversamente, ânions, íons com mais elétrons que prótons e carregados negativamente, se afastam. Essencialmente, qualquer tubo de descarga que produz energia é positivo e qualquer que consome energia é negativo.

Um tubo de descarga a vácuo é conhecido como cátodo quente. Isso emite elétrons causados ​​pela emissão termiônica, pelo fluxo de elétrons ou íons causados ​​pelo calor. Basicamente, um cátodo quente usa um filamento elétrico para emitir os elétrons. Exemplos incluem canhões de elétrons, um microscópio eletrônico e a maioria das lâmpadas fluorescentes. Os cátodos frios, por outro lado, são tubos de descarga que não são aquecidos independentemente, mas ainda são capazes de emitir luz, como telas de cristal líquido em televisões e telas de computadores.

Um dos usos mais predominantes de um tubo de descarga de gás é atuar como um interruptor elétrico. Ignitron, krytron e thyratron são os exemplos mais comuns de gases usados ​​nesta tecnologia. Eles geralmente não são usados ​​para amplificar sinais, como faria um tubo de vácuo normal, mas são projetados para interromper e desviar uma corrente para um condutor ou outro.

Devido aos efeitos ionizantes dos tubos de descarga, um dos usos mais comuns para eles é para luzes de neon. Outros dispositivos semelhantes usam xenon na forma de lâmpadas de flash vistas em câmeras e luzes estroboscópicas. Outro uso comum para o tubo de descarga está no contador Geiger.