Bài 15. Dòng điện trong chất khí

KIỂM TRA BÀI CŨ
Câu hỏi: Nêu điều kiện để có dòng điện trong một môi trường?
Trả lời: Môi trường đó phải có hạt tải điện tự do và có điện trường ngoài đặt vào môi trường đó.
TIẾT 29.
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ (T1)
NỘI DUNG BÀI HỌC
I. Chất khí là môi trường cách điện
II. Sự dẫn điện của chất khí ở điều kiện thường
III. Bản chất dòng điện trong chất khí
Ti?t 29.
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ (T1)
Ti?t 29.
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ (T1)
Quan sát những hình ảnh sau và cho biết môi trường chất khí có dẫn điện không? Vì sao?
Khe không khí
Hai tiếp điểm
Ti?t 29.
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ (T1)
Tiếp điểm
của cầu
dao điện
Ti?t 29.
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ (T1)
Khe không khí
LTD – Line tension disconneting switch
(Dao cách ly trên dây)
Ti?t 29.
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ (T1)
Ti?t 29.
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ (T1)
Từ những hình ảnh trên, hãy cho biết môi trường chất khí có dẫn điện không? Vì sao?
I. CHẤT KHÍ LÀ MÔI TRƯỜNG CÁCH ĐIỆN
Vì các phân tử khí đều ở trạng thái trung hoà điện, do đó trong chất khí không có các hạt tải điện tự do.
Ti?t 29.
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ (T1)
Ti?t 29.
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ (T1)
Hãy trả lời câu hỏi C1 sgk/tr86?
I. CHẤT KHÍ LÀ MÔI TRƯỜNG CÁCH ĐIỆN
? Nếu không khí dẫn điện thì mạng điện trong gia đình có an toàn không? Vì sao?
Ti?t 29.
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ (T1)
Trả lời: Không. Vì điện từ nguồn cung cấp luôn luôn chạy khắp nơi, ta không thể ngắt điện và cũng không thể nối điện vào các thiết bị điện được.
I. CHẤT KHÍ LÀ MÔI TRƯỜNG CÁCH ĐIỆN
Ti?t 29.
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ (T1)
? Nếu không khí dẫn điện thì xe ô tô, xe máy có chạy được không? Vì sao?
Trả lời: Không. Vì nguồn điện để đánh lửa ở bigi bị nối tắt (đoản mạch)
Ti?t 29.
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ (T1)
? Nếu không khí dẫn điện thì các nhà mày điện sẽ ra sao?
Trả lời: Nhà máy điện bị chập mạch và cháy….
I. CHẤT KHÍ LÀ MÔI TRƯỜNG CÁCH ĐIỆN
Ti?t 29.
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ (T1)
Có phải môi trường chất khí luôn luôn cách điện không?
* Thí nghiệm 1
Ti?t 29.
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ (T1)
II. SỰ DẪN ĐIỆN CỦA CHẤT KHÍ Ở ĐIỀU KIỆN THƯỜNG
++++++++++++++++
+
* Thí nghiệm 1
Ti?t 29.
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ (T1)
II. SỰ DẪN ĐIỆN CỦA CHẤT KHÍ Ở ĐIỀU KIỆN THƯỜNG
Như vậy, chất khí không phải tuyệt đối không dẫn điện (chất khí có hạt tải điện tự do).
Ti?t 29.
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ (T1)
Khi nào (cần điều kiện gì) thì chất khí dẫn điện?
* Thí nghiệm 2
II. SỰ DẪN ĐIỆN CỦA CHẤT KHÍ Ở ĐIỀU KIỆN THƯỜNG
Ti?t 29.
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ (T1)
V
G
K
E
R
A B
E: Nguồn điện khoảng100V
R: Biến trở
K: khóa
V: Vôn kế
G: Điện kế
A, B: Hai bản cực kiem loại
Đ: Đèn (khí ga, thủy ngân)
D
* Thí nghiệm 2
II. SỰ DẪN ĐIỆN CỦA CHẤT KHÍ Ở ĐIỀU KIỆN THƯỜNG
Ti?t 29.
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ (T1)
* Thí nghiệm 2
* Thí nghiệm 1
Ti?t 29.
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ (T1)
II. SỰ DẪN ĐIỆN CỦA CHẤT KHÍ Ở ĐIỀU KIỆN THƯỜNG
* Thí nghiệm 2
II. SỰ DẪN ĐIỆN CỦA CHẤT KHÍ Ở ĐIỀU KIỆN THƯỜNG
Ti?t 29.
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ (T1)
Như vậy, ngọn lửa đèn ga và bức xạ tử ngoại của đèn thủy ngân đã làm tăng mật độ hại tải điện trong chất khí.
Ti?t 29.
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ (T1)
Cơ chế làm tăng mật độ hạt tải điện trong chất khí là gì?
Bản chất của dòng điện trong chất khí là gì?
III. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ
1. Sự ion hoá chất khí và tác nhân ion hoá
Ti?t 29.
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ (T1)
Ngọn lửa ga, tia tử ngoại của đèn thủy ngân được gọi là tác nhân ion hóa
Quá trình tác nhân ion hóa làm tăng mật độ hạt tải điện trong chất khí gọi là quá trình ion hóa chất khí
Ti?t 29.
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ (T1)
Hãy giải thích quá trình ion hóa chất khí do tác nhân ion hóa gây ra?
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
III. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ
1. Sự ion hoá chất khí và tác nhân ion hoá
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 tư do
Electron tự do kết hợp với phân tử trung hòa thành ion âm
Ti?t 29.
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ (T1)
+
-
+
+
-
+
-
+
-
+
-
KHI CHƯA CÓ ĐIỆN TRƯỜNG
+
-
-
+
+
-
+
-
+
-
+
-
KHI CÓ ĐIỆN TRƯỜNG
Ti?t 29.
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ (T1)
Vậy, bản chất dòng điện trong chất khi là gi?
III. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ
1. Sự ion hoá chất khí và tác nhân ion hoá
Ti?t 29.
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ (T1)
Vậy, dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm, các êlectron ngược chiều điện trường.
III. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ
2. Quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí
- Là quá trình dẫn điện dùng tác nhân ion hóa từ bên ngoài để tạo ra hạt tải điện
Ti?t 29.
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ (T1)
* Sự phụ thuộc của I theo U
U nhỏ : I tăng theo U
U đủ lớn : I đạt giá trị bão hòa I = Ibh
U quá lớn : I tăng
nhanh khi U tăng
c
III. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ
2. Quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí
* Kết luận: Quá trình dẫn điện không tự lực không tuân theo định luật Ôm
Ti?t 29.
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ (T1)
So sánh bản chất dòng điện trong kim loại, trong chất điện phân và chất khí?
CỦNG CỐ
Electron
tự do
Ion dương và ion âm
Ion dương, ion âm và electron
Rất tốt
Tốt, kém hơn
kim loại
Rất kém
Không cần
Không cần
Tác nhân
ion hoá