Bài 15. Dòng điện trong chất khí

DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ
Tiết 29 :
Gi�o vi�n : Vu Phuong Thanh
Tru?ng PTDT NT T?nh Di?n Bi�n
Xem một số hình ảnh sau;
Câu hỏi 1: Nếu không khí dẫn điện thì mạng điện trong gia đình có an toàn không? Vì sao?
Câu hỏi 2: Nếu không khí dẫn điện thì xe ôtô, xe máy có chạy được không ? Vì sao ?
Câu hỏi 3: Nếu không khí dẫn điện thì các nhà máy điện sẽ ra sao ?
I/ Chất khí là môi trường cách điện
I/ Chaát khí laø moâi tröôøng caùch ñieän
Ở điều kiện thường chất khí có hạt mang điện không ?
I/ Chaát khí laø moâi tröôøng caùch ñieän
Kết luận:
Chất khí không dẫn điện vì các phân tử khí đều ở trạng thái trung hoà điện, do đó trong chất khí không có hạt tải điện.
Tuy nhiên, chất khí không phải là hoàn toàn không dẫn điện.
Ở một điều kiện nào đó chất khí có thể dẫn điện được.
Đèn huỳnh quang
3
ĐÈN CHIẾU SÁNG
3
II/ SỰ DẪN ĐIỆN CỦA CHẤT KHÍ
Ở ĐIỀU KIỆN THƯỜNG
Ban đầu tích điện cho điện nghiệm ta thấy hai lá kim loại xoè ra.
II/ SỰ DẪN ĐIỆN CỦA CHẤT KHÍ
Ở ĐIỀU KIỆN THƯỜNG
II/ SỰ DẪN ĐIỆN CỦA CHẤT KHÍ
Ở ĐIỀU KIỆN THƯỜNG
Một thời gian thì góc giữa hai lá kim loại nhỏ dần.
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
Có cách nào để tăng số hạt tải điện, qua đó tăng tính dẫn điện cho chất khí không?
THÍ NGHIỆM
II/ SỰ DẪN ĐIỆN CỦA CHẤT KHÍ
Ở ĐIỀU KIỆN THƯỜNG
V
G
K
E
R
A B
E: Nguoàn ñieän khoaûng vaøi chuïc voân
R : Bieán trôû
K: Khoaù
V: Voân keá
G: Ñieän keá nhaïy
A, B : Hai baûn cöïc kim loaïi
Ñ: Ñeøn ga
THÍ NGHIỆM
II/ SỰ DẪN ĐIỆN CỦA CHẤT KHÍ
Ở ĐIỀU KIỆN THƯỜNG
Đ
10
0
II/ SỰ DẪN ĐIỆN CỦA CHẤT KHÍ
Ở ĐIỀU KIỆN THƯỜNG
Khi chưa đốt đèn ga
0
Khi đốt đèn ga
0
G
G
a) Thí nghiệm:
b) Kết quả thí nghiệm :
* Ở điều kiện thường không khí không dẫn điện điện kế G chỉ số không.
* Khi bị đốt nóng không khí trở nên dẫn điện điện kế G có chỉ số.
* Khi làm thí nghiệm với các khí khác ta thu được kết quả tương tự.

Điều gì đã xảy ra với khối khí sau khi chịu tác động của ngọn lửa đèn ga hoặc các bức xạ của đèn hơi thủy ngân?
1. Sự phóng điện trong chất khí
III/ BẢN CHẤT ĐÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ
1. Söï ion hoùa chaát khí vaø taùc nhaân ion hoùa
+
+
Tác nhân ion hóa
+
+
+
+
+
+
+
? Khi đốt nóng chất khí hoặc dùng các bức xạ,
một số nguyên tử, phân tử khí mất bớt electron
→ trôû thaønh ion döông.
III. Bản chất dòng điện trong chất khí
1) Sự ion hóa chất khí và tác nhân ion hóa :
+
+
+
+
+
+
+
Sự ion hóa chất khí
-
-
-
-
? Hiện tượng này gọi là sự ion hóa chất khí.
? Những tác động bên ngoài gây nên sự ion hóa chất khí gọi là tác nhân ion hóa
? Một số electron được tạo thành có thể kết hợp với nguyên tử, phân tử trung hòa
→ thaønh ion âm
III. Bản chất dòng điện trong chất khí
1) Sự ion hóa chất khí và tác nhân ion hóa :
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
Ion -
Electron
Ion +
Hạt trung hoà
Trong khoảng không lúc này có những hạt gì?
Vậy bản chất của dòng điện trong chất khí là gì? Hạt tải điện của chất khí là hạt nào?
1. Sự phóng điện trong chất khí
+
-
-
+
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
-
+
+
-
+
-
+
-
+
-
2. Bản chất dòng điện trong chất khí
Hạt mang điện tự do (hạt tải điện) :
Ion
dương
Ion âm
-
+
Electron
III. Bản chất của dòng điện trong chất khí.
Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có . . . . . . . của các . . . . . . . . . . cùng chiều điện trường và các . . . . . . . . . . ngược chiều điện trường.
hướng
ion dương
ion âm, electron
+
+
+
+
+
+
+
Sự tái hợp
-
-
-
-
Khi m?t t�c nh�n ion hĩa, cĩ s? t�i h?p gi?a c�c ion (+), ion (-) v� electron t?o th�nh c�c ph�n t? khí trung hịa ? ch?t khí tr? th�nh khơng d?n di?n.
PHIẾU HỌC TẬP
So s�nh b?n ch?t c?a dịng di?n trong ch?t khí v?i dịng di?n trong kim lo?i v� dịng di?n trong ch?t di?n ph�n.
10
0
 Quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí chỉ tồn tại khi ta tạo ra hạt tải điện trong khối khí ở giữa hai bản cực và biến mất khi ta ngừng việc tạo ra hạt tải điện.
III. Bản chất dòng điện trong chất khí
2) Qu� trình d?n di?n khơng t? l?c c?a ch?t khí :
→ Quá trình dẫn điện (phóng điện) không tự lực
- Có tác nhân ion hóa thì chất khí dẫn điện.
- Không còn tác nhân ion hóa thì chất khí không dẫn điện nữa.
Bản chất của dòng điện trong kim loại khác bản chất của dòng điện trong chất điện phân. Vậy dòng điện trong chất khí có tuân theo định luật Ôm hay không?
2. Quaù trình daãn ñieän khoâng töï löïc cuûa chaát khí
Tăng
thế
Sự phụ thuộc của cường độ dòng
điện trong chât khí vào hiệu điện thế.
Từ U=0 đến U= Ub : có sự phóng điện không tự lực
Ub?U ?Uc : I = Ibh
U > Uc : I tăng vọt,có sự phóng điện tự lực
Đặc tuyến Vôn-Ampe của chất khí
Ub
Uc
0
a
b
c
I
U
T?i sao khi U>UC thì dịng di?n l?i tang r?t nhanh?
 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.
III. Bản chất dòng điện trong chất khí
3) Hi?n tu?ng nh�n s? h?t t?i di?n trong ch?t khí trong qu� trình d?n di?n khơng t? l?c:
C4
+
Sự ion hoá do va chạm
Quá trình nhân số hạt tải điện
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
-
-
-
-
-
+
-
-
-
-
-
-
+
-
-
-
+
IV/ QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN TỰ LỰC
TRONG CHẤT KHÍ VÀ ĐIỀU KIỆN
ĐỂ TẠO RA QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN TỰ LỰC .
Quá trình dẫn điện của chất khí có thể duy trì , không cần ta chủ động tạo ra hạt tải điện, gọi là quá trình dẫn điện ( phóng điện ) tự lực.
1
2
3
4
Dòng điện qua chất khí làm nhiệt độ khí tăng rất cao, khiến phân tử khí bị ion hóa
Điện trường trong chất khí rất lớn, khiến phân tử khí bị ion hóa ngay khi nhiệt độ thấp
Catot bị dòng điện nung nóng đỏ, làm cho nó có khả năng phát ra electron. Hiện tượng này gọi là hiện tượng phát xạ nhiệt electron
Catot không nóng đỏ nhưng bị các ion dương có năng lượng lớn đập vào làm bật electron ra khỏi catot trở thành hạt mang điện
QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN TỰ LỰC
TRONG CHẤT KHÍ VÀ ĐIỀU KIỆN
ĐỂ TẠO RA QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN TỰ LỰC .
A
B
C
D
Các electron mà ta đưa vào trong chất khí.
Các electron và ion mà ta đưa từ bên ngoài
vào trong chất khí.
CÂU 1: Hãy chọn câu đúng.
Dòng điện trong chất khí chỉ có thể là dòng
chuyển dời có hướng của:
Các ion mà ta đưa từ bên ngoài vào trong
chất khí
Các electron và ion được tạo ra trong chất
khí hay đưa từ bên ngoài vào chất khí.
A
B
C
D
Có hiệu điện thế giữa hai đầu khối khí.
Áp suất thấp để electron dễ dàng
chuyển động.
CÂU 2: Để có được một dòng điện truyền
qua một chất khí, điều kiện đầu tiên là:
Chất khí được ion hóa bởi một tác nhân.
Đốt nóng catôt để sinh ra các electron
A
B
C
D
Electron, ion dương, ion âm.
Chỉ có các ion dương và ion âm.
CÂU 3: Khi xuất hiện dòng điện trong chất khí,
các hạt tải điện là:
Chỉ có các electron.
Chỉ có các electron và ion âm.
A
B
C
D
Quá trình dẫn điện không tự lực xảy ra khi
hiệu điện thế đặt vào chất khí đủ nhỏ.
Electron và ion âm chuyển động ngược chiều
với ion dương.
CÂU 4: Chọn câu sai.
Đối với sự dẫn điện trong chất khí.
Cường độ dòng điện tăng liên tục
khi áp suất tăng.
Quá trình dẫn điện tự lực xảy ra khi
hiệu điện thế đặt vào chất khí đủ lớn.
Bài của chúng ta đã kết thúc ở đây, cảm ơn các em, và thầy cô đã ủng hộ!