Vodivosť plynov, ionizácia a výboje

Zostáva posledné prostredie, plyny. Za normálnych okolností plyn prúd nevedie a správa sa ako izolant, čo je vlastne dobre, inak by nás vzduch zelektrizoval pri každom dotyku vodiča. Aby mohol viesť prúd, musí v ňom pribudnúť dosť voľných nosičov, a to sa deje ionizáciou, pri ktorej sa molekuly rozpadnú na kladné ióny a voľné elektróny.

Na takýto rozpad treba dodať toľko energie, koľko je ionizačná energia $W_i$, teda energia potrebná na vytrhnutie elektrónu z atómu. Dodať sa dá buď zvonka nejakým ionizátorom (UV žiarenie, röntgen, plameň, rádioaktivita), alebo nárazom, keď elektrón rozbehnutý silným poľom vrazí do atómu a vyrazí z neho ďalší elektrón, ktorý potom naráža do ďalších a spustí sa lavína. Opačne funguje rekombinácia, pri ktorej sa ión a elektrón znovu spoja na neutrálny atóm a prebytočnú energiu vyžiaria často ako svetlo, vďaka čomu výboje svietia.

A práve podľa toho, či plyn potrebuje pomoc zvonka, delíme výboje na dva druhy.

1. Nesamostatný výboj sa bez vonkajšieho ionizátora nezaobíde, a len čo ho vypneme, okamžite zaniká, pretože nové nosiče sa už nedopĺňajú.

2. Samostatný výboj si naopak pri dostatočne vysokom napätí vyrába nosiče sám nárazovou ionizáciou, takže pokojne horí ďalej.