Bài 15. Dòng điện trong chất khí

TẬP THỂ LỚP 11F
KÍNH CHÀO QUÝ THẦY CÔ
VỀ DỰ GIỜ CỦA LỚP

KIỂM TRA BÀI CŨ
Câu 1. N�u b?n ch?t dòng điện trong chất điện phân?
Tr? l?i: Dịng di?n trong ch?t di?n ph�n l� dịng chuy?n d?i cĩ hu?ng c?a c�c ion duong v� ion �m theo hai chi?u ngu?c nhau (ion duong c�ng chi?u di?n tru?ng, ion �m ngu?c chi?u di?n tru?ng)
Câu 2: Điều kiện để có dòng điện trong một môi trường là?
KIỂM TRA BÀI CŨ
Tr? l?i: Mơi tru?ng dĩ ph?i cĩ h?t t?i di?n t? do v� cĩ di?n tru?ng ngồi d?t v�o mơi tru?ng dĩ.
Bài 15 (Tiết 29, 30)
DÒNG ĐIỆN
TRONG CHẤT KHÍ
BÀI MỚI
Tiết 1
I- CHẤT KHÍ LÀ MÔI TRƯỜNG CÁCH ĐIỆN
Câu hỏi a: Nếu không khí dẫn điện thì mạng điện trong gia đình có an toàn không? Vì sao?
Trả lời: Không, hệ thống điện thiết kế như hiện nay đều không thể hoạt động được, điện từ nguồn cung cấp luôn luôn ch?y khắp nơi. Ta không thể ngắt điện và cũng không thể nối điện vào các thiết b? được.
Câu hỏi b: Nếu không khí dẫn điện thì xe ôtô, xe máy có chạy được không? Vì sao?
I- CHẤT KHÍ LÀ MÔI TRƯỜNG CÁCH ĐIỆN
Trả lời: Không chạy được, như vậy nguồn điện để đánh lửa ở bugi bị nối tắt làm cho cu?ng d? dịng di?n trong mạch tăng rất lớn.
Câu hỏi c: Nếu không khí dẫn điện thì các nhà máy điện sẽ ra sao?
I- CHẤT KHÍ LÀ MÔI TRƯỜNG CÁCH ĐIỆN
Trả lời: Nhà máy sẽ không hoạt động được.
LTD – Line tension disconneting switch
(Dao cách ly trên dây)
Các công tắc, ổ cắm điện trong gia đình, khi ngắt điện người ta cũng chỉ cần tạo ra một khe không khí rộng khoảng vài milimét giữa hai tiếp điểm.
Khe không khí
Hai tiếp điểm
I- CHẤT KHÍ LÀ MÔI TRƯỜNG CÁCH ĐIỆN
Ở điều kiện thường chất khí có hạt t?i điện không?
Có nhưng rất ít (có thể bỏ qua )
Kết luận
Chất khí không dẫn điện vì các phân tử khí đều ở trạng thái trung hồ di?n, do đó trong chất khí không có hạt tải điện.
Cảnh báo: Khi có hoả hoạn, hãy nhớ ngắt ngay cầu dao điện!
TỪ NHỮNG HÌNH ẢNH
VÀ THỰC TẾ
Khi ở điều kiện bất thường, chất khí sẽ dẫn điện.
NHẬN XÉT SƠ BỘ
II- SỰ DẪN ĐIỆN CỦA CHẤT KHÍ
Ở ĐIỀU KIỆN THƯỜNG
Điều kiện để có dòng điện
Có hạt t?i điện
Điện trường ngoài
II - SỰ DẪN ĐIỆN CỦA CHẤT KHÍ
Ở ĐIỀU KIỆN THƯỜNG
Làm thế nào để có dòng điện trong ch?t khí?
Khi d� có điện trường ngồi
C?n tạo ra các hạt t?i điện
Ban đaàu tích ñieän cho ñieän nghieäm ta thaáy hai laù kim loaïi xoè ra. Moät thôøi gian thì goùc giöõa hai laù kim loaïi nhoû daàn. Chứng tỏ điều gì?
Trả lời: Điện tích trữ trong điện nghiệm mất dần. Vậy điện đã truyền qua không khí, nhưng không đáng kể.
II - SỰ DẪN ĐIỆN CỦA CHẤT KHÍ
Ở ĐIỀU KIỆN THƯỜNG
V
G
K
E
R
A B
E: Nguoàn ñieän khoaûng 100V
R: Bieán trôû
K: Khoaù
V: Voân keá
G: Ñieän keá nhaïy
A, B: Hai baûn cöïc kim loaïi
Ñ: Ñeøn đốt (khí ga)
THÍ NGHIỆM
II- SỰ DẪN ĐIỆN CỦA CHẤT KHÍ
Ở ĐIỀU KIỆN THƯỜNG
Đ
II- SỰ DẪN ĐIỆN CỦA CHẤT KHÍ
Ở ĐIỀU KIỆN THƯỜNG
Khi chưa đốt nĩng
0
Khi đốt nĩng
G
0
G
II- SỰ DẪN ĐIỆN CỦA CHẤT KHÍ
Ở ĐIỀU KIỆN THƯỜNG
Nh?n x�t
Ngọn lửa đã làm tăng mật độ hạt tải điện trong chất khí, khi dĩ ch?t khí d?n di?n.
III- BẢN CHẤT ĐÒNG ĐIỆN
TRONG CHẤT KHÍ
Tại sao ngọn lửa ga đã làm tăng hạt tải điện trong chất khí ?
1. Söï ion hoùa chaát khí vaø taùc nhaân ion hoùa
+
+
+
+
+
+
+
Chất khí b? ion hóa
+
+
+
+
+
+
+
Sự ion hóa chất khí
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
+
Chất khí b? ion hóa
+
+
+
+
+
+
+
Sự ion hóa chất khí
-
-
-
-
Khi bị ion hoá, trong chất khí có những hạt tải điện nào?
Trả lời: Hạt tải điện trong chất khí gồm ion dương, ion âm và cả electron.
Khi có điện trường ngoài đặt vào thì các hạt tải điện này chuyển dời như thế nào?
Trả lời: ion dương: cùng chiều điện trường; ion âm và electron: ngược chiều điện trường.
SỰ ION HOÁ CHẤT KHÍ
Kết luận
- Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm, electron ngược chiều điện trường.
- Các hạt tải điện này do chất khí bị ion hóa sinh ra.
- Ngọn lửa, đèn hoi thuỷ ngân hay tia tử ngoại gọi là tác nhân ion hoá.
III- BẢN CHẤT ĐÒNG ĐIỆN
TRONG CHẤT KHÍ
Trong thí nghiệm, khi thôi không đốt đèn nữa thì dòng điện trong chất khí sẽ như thế nào?
Trả lời: sẽ giảm đi rất nhanh và không còn nữa.
Khi đó chất khí có dẫn điện hay không?
Trả lời: Không, vì không có hạt tải điện.
QUAN SÁT LẠI THÍ NGHIỆM
2. Quaù trình daãn ñieän khoâng töï löïc cuûa chaát khí
- Quá trình dẫn điện của chất khí chỉ tồn tại khi ta tạo ra hạt tải điện trong không khí ở giữa hai bản cực và biến mất khi ta ngừng việc tạo ra hạt tải điện nên gọi là quá trình dẫn điện không tự lực.
III- BẢN CHẤT ĐÒNG ĐIỆN
TRONG CHẤT KHÍ
U(V)
I(A)
O
Ibh
U đủ lớn
b
a
c
U nhỏ
U quá lớn
U1
U2
I>Ibh

-Đoạn Oa: Khi U nhỏ, dòng điện I tăng theo U.
-Đoạn ab: Khi U đủ lớn, dòng điện đạt Ibh

-Đoạn bc: Khi U quá lớn I tăng nhanh khi U tăng.
2. Quaù trình daãn ñieän khoâng töï löïc cuûa chaát khí
DU?NG D?C TUY?N VƠN - AMPE
2. Quaù trình daãn ñieän khoâng töï löïc cuûa chaát khí
Kết luận
- Quá trình dẫn điện không tự lực c?a ch?t khí không tuân theo định luật Ôm.
Từ đường đặc tuyến Vôn- Ampe
CỦNG CỐ
Câu 1: Một khối khí đã bị ion hóa thì:
a) Chắc chắn có dòng điện trong khối khí đó.
b) Trong khối khí có chứa các phân tử trung hòa, ion âm, ion dương và các electron.
c) Trong khối khí chỉ có chứa các electron tự do.
d) Trong khối khí chỉ có chứa các ion âm, ion dương.
Câu 2: Hình n�o l� du?ng đặc tuyến
Vôn - Ampe mô tả dòng điện trong chất khí.
CỦNG CỐ
Cháy chợ Kim Biên - HCM
Cháy chợ BMT- Đăklăk
Cháy chợ Quảng Ngãi
Cháy Công ty Nệm Vạn Thành
Cháy Nhà Thiếu nhi Điện Biên
Cháy ổ điện do chập
Hãy
ngắt điện
khi có
hỏa hoạn!
So sánh dòng điện trong các môi trường
IV/ QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN TỰ LỰC
TRONG CHẤT KHÍ VÀ ĐIỀU KIỆN
ĐỂ TẠO RA QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN TỰ LỰC .
Những cách để dòng điện có thể tạo ra hạt tải điện trong chất khí:
1.Dòng điện chạy qua chất khí làm nhiệt độ khí tăng rất cao, khiến phân tử khí bị ion hóa.
2. Điện trường trong chất khí rất lớn , khiến phân tử khí bị ion hóa ngay khi nhiệt độ thấp.
3. Ca tốt bị nung nóng đỏ, làm cho nó có khả năng phát ra êlectron ( hiện tượng phát xạ nhiệt êlectron).
4. Ca tốt bị các ion dương có năng lượng lớn đập vào, làm bật êlectron ra khỏi ca tốt và trở thành hạt tải điện.
V/ TIA LỬA ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN
TẠO RA TIA LỬA ĐIỆN .
1. Ñònh nghóa:
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 êlectron tự do.
2. Ñieàu kieän taïo ra tia löûa ñieän:
V/ TIA LỬA ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN
TẠO RA TIA LỬA ĐIỆN .
Điện trường đạt đến giá trị ngưỡng vào khoảng 3.106 V/m
Khoảng cách giữa các điện cực khác nhau thì tia lửa điện có dạng khác nhau.
3. ÖÙng duïng
V/ TIA LỬA ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN
TẠO RA TIA LỬA ĐIỆN .
- Dùng trong động cơ nổ ( bugi )
- Phóng điện giữa đám mây và mặt đất
VI/ HỒ QUANG ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN
TẠO RA HỒ QUANG ĐIỆN .
1. Ñònh nghóa:
Hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực xảy ra trong chất khí ở áp suất thấp hoặc áp suất thu?ng đặt giữa hai điện cực có hiệu điện thế không lớn.
Hồ quang điện có thể kèm theo toả nhiệt và toả sáng rất mạnh.
VI/ HỒ QUANG ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN
TẠO RA HỒ QUANG ĐIỆN .
2. Ñieàu kieän taïo ra hoà quang ñieän:
Làm cho hai điện cực nóng đỏ đến mức có thể phát nhiệt êlectron.
Tạo ra một điện trường đủ mạnh giữa hai điện cực để ion hoá không khí tạo ra tia lửa điện.
VI/ HỒ QUANG ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN
TẠO RA HỒ QUANG ĐIỆN .
Khi đã có tia lửa điên , 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 gọi là hồ quang điện.
2. Ñieàu kieän taïo ra hoà quang ñieän:
Trong hồ quang điện, dòng điện chạy qua chất khí chủ yếu là dòng êlectron đi từ K sang A, nhưng cũng có một phần nhỏ ion dương đi từ A sang K.
VI/ HỒ QUANG ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN
TẠO RA HỒ QUANG ĐIỆN .
3. ÖÙng duïng:
- Hàn điện
- Làm đèn chiếu sáng
- Đun chảy vật liệu .