Bài 15. Dòng điện trong chất khí

DẪN ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ
Bài 15:
BÀI 15: DÒNG ĐIỆN TRONG KHÔNG KHÍ
CHẤT KHÍ LÀ MÔI TRƯỜNG CÁCH ĐIỆN
Ⅰ.
Nếu không khí dẫn
điện mạng điện trong gia
đình có an toàn không?
Vì sao?
Nếu không khí dẫn
điện thì ô tô, xe mái
Có chạy được không?
Vì sao?
Trả lời: Không chạy được,
như vậy nguồn điện để
đánh lửa ở bugi bị nối
tắt làm cho cường độ
dao động trong mạch
tăng rất lớn.
Thực tế đời sống cho thấy không khí nói riêng (hay chất khí nói chung) không dẫn điện.
CHẤT KHÍ LÀ MÔI TRƯỜNG CÁCH ĐIỆN
Ⅰ.
Cột điện
Ổ điện
Cọc sứ
Không khí giữa
hai tiếp điểm
Kết luận:
Chất khí không dẫn điện vì các phân tử khí đều ở trạng thái trung hòa điện.
 Trong chất khí không có hạt tải điện.
SỰ DẪN ĐIỆN CỦA CHẤT KHÍ Ở ĐIỀU KIỆN THƯỜNG
Ⅱ.
Quan sát các thí nghiệm sau và cho biết hiện tượng
Tích điện cho điện nghiệm, hai lá kim loại xòe ra, sau một thời gian, hai lá kim loại khép lại.
⇨chứng tỏ điện tích trữ trong kim loại đã mất dần, vì điện đã truyền qua không khí ở điều kiện thường tới các vật khác.
Thí nghiệm 1
Thí nghiệm 2
Vì sao ngay từ lúc chưa
đốt đèn ga hoặc chiếu đèn
thuỷ ngân, chất khí cũng
dẫn điện ít nhiều ?
Trả lời: Vì chất khí bị các tác nhân ion hoá như tia vũ trụ, tia tử ngoại trong bức xạ của mặt trời... chiếu vào.

Ngọn lửa ga và bức xạ của đèn thủy ngân đã làm tăng mật độ hạt tải điện trong chất khí.
SỰ DẪN ĐIỆN CỦA CHẤT KHÍ TRONG ĐIỀU KIỆN THƯỜNG
Kết luận:

Ⅱ.
=> Bình thường không khí cách điện, khi bị đốt nóng không khí trở nên dẫn điện.
BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG KHÔNG KHÍ
1. Sự ion hoá chất khí và tác nhân ion hoá
Ⅲ.
+
+
+
+
+
+
+
Sự ion hóa các chất
Phân tử khí trung hoà
Ion dương
electron
Ion âm
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
Sự ion hóa các chất
Phân tử khí trung hoà
Ion dương
electron
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
Sự tái hợp
electron
Ion dương
Phân tử khí trung hoà
Ion âm
+
-
-
+
+
-
+
-
+
-
+
-
Phân tử khí trung hoà
electron
Ion âm
Ion dương
Hiện tượng gì xảy ra trong khối khí khi mất tác nhân ion hóa?
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
Khi mất tác nhân ion hóa
+
+
+
+
+
-
-
-
Phân tử khí trung hoà
Ion dương
electron
Ion âm
Phân tử khí trung hoà
Phân tử khí trung hoà
Phân tử khí trung hoà
BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG KHÔNG KHÍ
Ⅲ.
1. Sự ion hoá chất khí và tác nhân ion hoá
Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm, các electron ngược chiều điện trường. Các hạt tải điện này do chất khí bị ion hóa sinh ra
U đủ lớn
U quá lớn
I bão a b
hòa
I
0
Nó chỉ tồn tại khi ta tạo ra các hạt tải điện trong khối khí giữa hai bản cực và biến mất khi ta ngừng việc tạo ra các hạt tải điện.
BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG KHÔNG KHÍ
Ⅲ.
Đoạn Oa : U nhỏ, I tăng theo U
Đoạn ab : U đủ lớn I đạt giá trị bảo hòa I = Ibh
Đoạn bc : U quá lớn I tăng nhanh khi U tăng
 Quá trình dẫn điện không tự lực không tuân theo định luật Ôm
2. Quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí:
Đồ thị của cường độ dòng điện trong chất khí
BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG KHÔNG KHÍ
Ⅲ.
3. Hiện tượng nhân số hạt tải điện trong chất khí
trong quá trình dẫn điện không tự lực:
.
Hiện tượng tăng mật độ hạt tải điện trong chất khí do dòng điện chạy qua gây ra gọi là hiện tượng nhân số hạt tải điện.
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
-
-
-
-
-
+
-
-
-
-
-

Quá trình nhân số hạt tải điện theo kiểu
thác lũ (tuyết lở)
-
+
-
-
-
+
?: Khi có quá trình nhân số hạt tải điện thì cường độ điện trường tại các điểm khác nhau ở giữa hai bản cực có giống nhau không ? Vì sao ?
Trả lời
Không. Vì mật độ hạt tải điện ở các điểm khác nhau ở giữa hai bản cực không giống nhau.
QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN TỰ LỰC và ĐIỀU KIỆN ĐỂ TẠO RA QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN TỰ LỰC
Ⅳ.
1. Định nghĩa
Quá trình phóng điện tự lực trong chất khí là quá trình phóng điện vẫn tiếp tục giữ được khi không còn tác nhân ion hóa tác động từ bên ngoài.
QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN TỰ LỰC và ĐIỀU KIỆN ĐỂ TẠO RA QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN TỰ LỰC
2. Các cách chính để tạo ra quá trình dẫn điện tự lực
Ⅳ.
1
2
3
4
Dòng điện qua chất khí làm nhiệt độ khí tăng rất cao
Điện trường trong chất khí rất lớn
Catot bị dòng điện nung nóng đỏ
Catot bị các ion dương có năng lượng lớn đập vào
TIA LỬA ĐIỆN và ĐIỀU KIỆN ĐỂ TẠO RA TIA LỬA ĐIỆN
Ⅴ.
1. Định nghĩa
Tia lửa điện là quá trình phóng điện tự lực trong chất khí đặt giữa hai điện cực khi điện trường đủ mạnh để biến phân tử khí trung hòa thành ion dương và electron tự do.
Hiện tượng sét
( tia lửa điện xảy ra giữa đám mây và mặt đất)
TIA LỬA ĐIỆN
và ĐIỀU KIỆN ĐỂ TẠO RA TIA LỬA ĐIỆN
Ⅴ.
2. Điều kiện tạo ra tia lửa điện
 Trong không khí, điều kiện thường E khoảng 3.106V/m
TIA LỬA ĐIỆN
và ĐIỀU KIỆN ĐỂ TẠO RA TIA LỬA ĐIỆN
Ⅴ.
3. Ứng dụng
Chế tạo bugi của động cơ nổ
Cột chống sét ( cột thu lôi)
HỒ QUANG ĐIỆN
và ĐIỀU KIỆN ĐỂ TẠO RA HỒ QUANG ĐIỆN
Ⅳ.
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
Dòng điện qua chất khí giữ được nhiệt độ cao của catot để catot phát được electron bằng hiện tượng phát xạ nhiệt electron
HỒ QUANG ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỂ TẠO RA HỒ QUANG ĐIỆN
Ⅵ.
Hàn điện
Làm sáng bóng đèn
u
Đun chảy vật liệu
Thank you
for watching
Thank
you

Thank
you