Bài 15. Dòng điện trong chất khí

Chào mừng các bạn
Đến với phần trình bày của tổ 3
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ
CHƯƠNG III:
Bài 15:
DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC
MÔI TRƯỜNG
Nội dung
I. Chất khí là môi trường cách điện
Thực tế đời sống cho thấy không khí nói riêng (hay chất khí nói chung) không dẫn điện.
Chất khí có dẫn điện không? Tại sao ở nhiệt độ thường thì chất khí không dẫn điện???
Khe không khí
Tiếp điểm
Các công tắc điện trong gia đình, khi cắt điện người ta cũng chỉ cần tạo ra một khe không khí rộng khoảng vài milimet giữa hai tiếp điểm
Nếu không
khí dẫn
điện thì:
Mạng điện gia đình
có an toàn không?
Ô tô, xe máy có
chạy được không?
Các nhà máy điện
sẽ ra sao?
* Mạng điện gia đình sẽ
không hoạt động được.



* Ô tô, xe máy sẽ
không chạy được.



* Các nhà máy điện sẽ
bị chập mạch và cháy.
Ở điều kiện thường chất khí không dẫn điện vì các phân tử khí đều ở trạng thái trung hòa về điện, trong chất khí không có hạt tải điện.
2. Sự dẫn điện của chất khí trong điều kiện thường
Tại sao điện tích trữ trong điện nghiệm mất dần?
* Thí nghiệm 1
Kết luận: Điện tích của điện nghiệm giảm dần là do điện đã truyền qua không khí ở điều kiện thường đến các vật khác

Trong đó: A,B là hai bản cực của kim loại
V
G
R
A
B
E
Đ
E là nguồn điện với xuất điện động khoảng vài
chục vôn
G là một điện kế nhạy
V là vôn kế
Đ là ngọn đèn ga
R là biến trở
(Hình ảnh đèn chỉ mang tính minh họa)
K?t lu?n: Ng?n l?a d�n ga, b?c x? c?a d�n th?y ng�n l�m tang m?t d? h?t t?i di?n ? l�m ch?t khí d?n di?n
V
G
R
A
B
D
3. Bản chất dòng điện trong chất khí
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
Sự ion hóa chất khí
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
Sự tái hợp
Quá trình ion hóa
Quá trình ion hóa do tác nhân ion hóa
Ban đầu chất khí gồm các phân tử trung hòa
Tác nhân ion hóa biến phân tử trung hòa thành ion dương và electron
Electron kết hợp với phân tử trung hòa thành ion âm
Hiện tượng gì xảy ra đối với khối khí đã bị ion hóa khi chưa có và đã có điện trường
+
-
-
+
+
-
+
-
+
-
+
-
KHI CHƯA CÓ ĐIỆN TRƯỜNG
+
-
+
+
-
+
+
+
-
KHI CÓ ĐIỆN TRƯỜNG
 Bản chất của dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời của các ion dương theo chiều điện trường và ion âm ngược chiều điện trường. Các hạt này do chất khí bị ion hóa gây ra.
Bản chất của dòng điện là gì?

Khi điện trường đủ lớn, động năng của electron cũng đủ lớn để khi va chạm với phân tử trung hòa thì ion hóa nó, biến nó thành electron tự do và ion dương. Quá trình diễn ra theo kiểu thác lũ làm mật độ hạt tải điện tăng mạnh cho tới khi electron đến anốt. Chất khí trở nên dẫn điện tốt hơn, và dòng điện chạy qua chất khí tăng
Kết luận

Khi điện trường đủ lớn, động năng của electron cũng đủ lớn để khi va chạm với phân tử trung hòa thì ion hóa nó, biến nó thành electron tự do và ion dương. Quá trình diễn ra theo kiểu thác lũ làm mật độ hạt tải điện tăng mạnh cho tới khi electron đến anốt. Chất khí trở nên dẫn điện tốt hơn, và dòng điện chạy qua chất khí tăng
Đốt, hoặc dùng các loại bức xạ,

tia tử ngoại.
+
+
+
e-
e-
Sự ion hóa chất khí
+
e-
Tác nhân ion hóa
-
-
Những hạt mang điện tự do
+
e-
Sự tái hợp
3. Quá trình dẫn điện tự lực trong chất khí
Quá trình dẫn điện không tự lực:
Định nghĩa: Quá trình dẫn điện (phóng điện) tồn tại khi ta tạo ra hạt tải điện và biến mất khi ta ngừng tạo ra hạt tải điện.
Đặc điểm: Quá trình dẫn
điện này không tuân
theo định luật Ôm.
Khi U nhỏ: I tăng theo U.
Khi U đủ lớn: I = Ibh.
Khi U quá lớn: I tăng nhanh
khi U tăng.
U đủ lớn
U quá lớn
Ibh
U
I
0
U nhỏ
Hiện tượng tăng mật độ hạt tải điện trong chất khí do dòng điện chạt qua (sự ion hóa do va chạm của các electron) gây ra gọi là hiện tượng nhân số hạt tải điện
?
b) Quá trình dẫn điện tự lực:
Định nghĩa: Quá trình dẫn điện (phóng điện) có thể được duy trì, không cần ta chủ động tạo ra hạt tải điện.
Điều kiện:
Có sự ion hoá các phân tử khí do nhiệt của dòng điện;
Có sự ion hoá các phân tử khí do điện trường đủ mạnh.
Catot bị nung đỏ phát xạ các electron nhiệt.
Các ion dương có năng lượng lớn đập vào catot.
Tùng bán dép tổ ong
Dép tổ ong chống sét
Hãy mua dép tổ ong của Tùng
5. Tia lửa điện
a) Định nghĩa: Quá trình phóng điện tự lực trong chất khí giữa hai điện cực khi điện trường đủ.
b) Điều kiện: E  3.106 V/m.
c) Ứng dụng:
Trong bộ phận đánh lửa (Bugi) của động cơ nổ để đốt hỗn hợp nổ.
Trong tự nhiên, sét là tia lửa điện hình
thành giữa các đám mây mưa và mặt đất.
Sét: là những tia lửa điện khổng lồ, phát sinh do sự phóng điện giữa những đám mây mang điện tích trái dấu với nhau hoặc giữa một đám mây tích điện với mặt đất.
+ Cường độ dòng điện của sét rất lớn, vào khoảng 10 000 đến 50 000 A. Vì vậy sự phát sinh ra tia lửa điện ở sét sẽ làm cho áp suất không khí tăng lên đột ngột gây ra tiếng nổ gọi là tiếng sấm
Tác hại của sấm sét:
Gây tắc nghẽn, hư hại một số thiết bị truyền thông liên lạc .
Gây phỏng (bỏng) ,hoặc tử vong cho con người và động vật bị đánh trúng.
Gây cháy rừng.
Làm hư hỏng một số công trình xây dựng.

Sét đánh trúng nhà máy dầu quốc gia của Venezuela vào ngày
12/08/2013
Ảnh hưởng đến giao thông hàng không ,…

Cách phòng tránh sét đánh.
Nên đứng xa cửa sổ, cửa ra vào, các đồ dùng điện, tránh các chỗ ẩm ướt như phòng tắm, bể nước, vòi nước.
Không nên dùng điện thoại trừ trường hợp rất cần thiết.
Tuyệt đối không dùng cây cối làm chỗ trú mưa.
Tránh xa các khu vực cao hơn xung quanh, các vật dụng kim loại như xe đạp, máy, hàng rào sắt...
Nên tìm chỗ khô ráo.
Không đứng thành nhóm người đông đúc để trú mưa hoặc tránh sét.
Hạn chế diện tích cơ thể tiếp xúc với mặt đất.
Tạo cột thu lôi ở cụm dân cư
6. Hồ quang điện
1. Định nghĩa
Hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực xảy ra trong chất khí ở áp suất thường hoặc áp suất thấp đặt giữa hai điện cực có hiệu điện thế không lớn.
2. Điều kiện tạo ra hồ quang điện
Làm cho hai điện cực nóng đỏ đến mức có thể phát nhiệt electron
Tạo ra một điện trường đủ mạnh giữa hai điện cực để ion hóa không khí tạo ra tia lửa điện
- Khi đã có tia lửa điện, quá trình phóng điện tự lực sẽ vẫn tiếp tục duy trì, mặc dù giảm hiệu điện thế. Nó tạo ra một cung sáng chói như ngọn lửa nối hai điện cực, đó là hồ quang điện
Trong hồ quang điện, dòng điện chạy qua chất khí chủ yếu là dòng electron đi từ catot ( - ) sang anot ( + ), nhưng cũng có một phần nhỏ ion dương đi từ anot sang catot
Tùy theo bản chất các điện cực mà có nhiệt độ từ 2500 – 8000 độ C
Sự phóng điện xảy ra liên tục
Hiệu điện thế 40 – 50V
Dòng điện có thể lên tới hàng chục ampe
Đặc điểm
3. Ứng dụng
a) Hàn điện
b) Nấu chảy kim loại
c) Đèn chiếu sáng
Đèn huỳnh quang
-
+
Trắng
Cảm ơn các bạn đã
theo dõi bài
thuyết trình
của tổ 3
chúng tôi