Простір, в якому газ розріджене, називається вакуумом. А коли розрідження настільки велике, що молекула залишився газу може пролітати від однієї стінки судини до іншої, не стикаючись з «шляху ні з якою іншою молекулою, то кажуть, що в цій посудині високий вакуум. Такий простір з дуже сильно розрідженим газом – дуже цікавий конструкційний матеріал для електриків.

Коли у високому вакуумі немає електричних зарядів, він є вельми досконалим ізолятором, тим більше електрично міцним, чим здійснено розрідження. У високому вакуумі зазор між двома металевими електродами всього лише в 1 мм може витримати напругу вище 100 тис. в.

Для заряджених же частинок безповітряний простір – це ідеальний провідник. Іони і електрони можуть пролітати у високому вакуумі величезні відстані, не стикаючись при цьому ні з якими іншими частками і, отже, абсолютно не втрачаючи своєї енергії.

Ця властивість високого вакууму використовується в приладах, призначених для розгону заряджених частинок до дуже високих швидкостей. Такі частинки застосовуються для обстрілу атомних ядер, щоб викликати ядерні реакції. Можна побудувати трансформатор із вторинною обмоткою з дуже великої кількості витків. Рухаючись по цих виткам, електрони все підвищують свою енергію.

І в кінці кінців вона може стати достатньою для атаки атомного ядра. Але це не найзручніший спосіб атаки.

Можна помістити електрони або іони у високий вакуум і підстьобувати їх там електричними і магнітними силами, поки вони не наберуть швидкість, у багато разів більшу, ніж та, яку можна було б отримати на самому високовольтному трансформаторі.

Є такий прилад – бетатрон. Це скляна бублик з вакуумом всередині, що охоплює сталевий сердечник. Порція електронів, пущена всередину цієї бублики, описує там багато сотень тисяч витків і з кожним оборотом електричні сили прискорюють електронний згусток. А ніякого опору руху електрони не відчувають. Цей прилад-трансформатор без вторинної обмотки. Але діє він подібно трансформатору з сотнями тисяч вторинних витків.

У бетатроні можна прискорити електрони так, як якби вони пройшли межйу електродами з різницею напруг в десятки мільйонів вольт.

У цьому приладі високий вакуум поводиться немов матеріал, питомий опір якого дорівнює нулю.

Вже було сказано, що за допомогою вакууму можна ізолювати один від іншого електроди, що знаходяться під дуже високою різницею напруг. Неодноразово пропонувалося будувати електродвигуни та генератори з вакуумною ізоляцією. Були здійснені навіть експериментальні зразки таких пристроїв. У них вакуум – це матеріал, питомий опір якого дорівнює нескінченності.

В електронних лампах електрони від напруженого катода йдуть до позитивно зарядженого анода. Залежно від конструкції лампи і від її призначення найрізноманітніші напруги – від часток вольта до сотень кіловольт – Прикладаються до її електродів і самі різні струми – від мікроампер до десятків і сотень ампер – течуть між ними. Прийнято говорити про внутрішній опір електронного приладу. Це опір є відношення прикладених вольт до отриманих ампер. Іноді беруть відношення приросту прикладеної напруги до приросту одержання струму. Від одиниць ом до багатьох мегом – такі можуть бути значення внутрішніх опорів різних електронних приладів.

Ось який дивовижний матеріал високий вакуум – його здається питомий опір може мати будь-яке значення від нуля і до безкінечності.

Вакуум має ще одну цікаву характеристику, що має розмірність опору. Коли в якомусь матеріалі розповсюджується електромагнітна хвиля, то відношення напруги в цій хвилі до струму з нею або, що те ж саме, ставлення електричної сили у хвилі до магнітної силі в ній називають хвильовим опором.

У високому вакуумі це хвильовий опір однаково для електромагнітних хвиль будь-якої довжини, будь-якої частоти струму і одно воно 376,6 ом. Тільки цей опір зовсім інше, ніж активний опір всіх електропровідних матеріалів. На хвильовому опорі вакууму не губиться ніякої потужності.

Хвильовий опір ставиться до всього об’єму, що займають плоскою хвилею. А якщо задається напруга в вольтах на 1 ом простору хвилі і потрібно визначити щільність струму на 1 см2, То треба хвильовий опір множити на !/ Б довжини хвилі (приблизно) і ділити вольти на цей твір.

Джерело: Електрика працює Г.І.Бабат 1950-600M