Bài 15. Dòng điện trong chất khí

TRƯỜNG THPT NGUYỄN VĂN CÔN
VẬT LÝ 11
TỔ VẬT LÝ
Quỹ đạo của êlectron trong tia ca tốt không phải là một đường thẳng.
Dòng điện trong chân không tuân theo định luật Ôm.
2. Phát biểu nào sau đây là đúng?
A).
ĐA
A).
B).
C).
D).
1
C).
B).
D).
NEXT C5
Khi hiệu điện thế đặt vào điốt chân không tăng thì cường độ dòng điện giảm.
Dòng điện trong đi ốt chân không chỉ tuân theo một chiều từ anốt đến catốt.
2: Chọn phát biểu sai:
A: Tia catôt làm phát quang tất cả các chất.
B: Tia catôt truyền thẳng.
C: Tia catôt bị lệch trong điện trường, từ trường.
D: Tia catôt mang năng lượng.
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ
Bài : 22
Bộ thí nghiệm về dòng điện trong chất khí
- Bật công tắc điện, chỉnh kim điện kế G v? v? trí 0 .
Đốt nóng không khí, kim điện kế G lệch.
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
1. Sự phóng điện trong chất khí
a/ Thí nghiệm :
Thí nghiệm :
1. Sự phóng điện trong chất khí
?Ở điều kiện bình thường,
chất khí không dẫn điện.
?Khi b? d?t nĩng khơng khí d?n di?n
b/ Kết quả thí nghiệm :
1. Sự phóng điện trong chất khí
+
+
+
+
+
+
+
Sự ion hóa chất khí
+
+
+
+
+
+
+
Sự ion hóa chất khí
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
+
Sự tái hợp
-
-
-
-
+
-
-
+
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
-
+
+
-
+
-
+
-
+
-
Diều kiện bình thường: các phân tử khí trung hoà về điện nên chất khí là điện môi.
+
-
-
-
+
+
Hydro
2. Bản chất dòng điện trong chất khí.
+
-
-
+
Do tác động bên ngoài mà trong chất khí xuất hiện các hạt mang điện tự do: electron, iôn âm và dương.
-
2. Bản chất dòng điện trong chất khí.
+
-
-
+
Khi chưa có điện trường ngoài đặt vào khối khí iôn hoá thì các hạt mang điện chuyển động tự do, hỗn loạn : không có dòng điện.
-
-
Hydro
2. Bản chất dòng điện trong chất khí.
+
-
-
+
Khi có điện trường ngoài đặt vào khối khí iôn hoá thì : I ? 0
Vậy dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các iôn dương theo chiều điện trường và các e và các iôn âm ngược chiều điện trường.
-
-
E
Hydro
DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI: I =U/R
VẬY DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ CÓ TUÂN THEO ĐỊNH LUẬT ÔM NÀY KHÔNG?
2. Bản chất dòng điện trong chất khí.
A
V
Uc
Ibh
I
U
3. Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện
trong chất khí vào hiệu điện thế.
Uc
Ibh
I
U
3. Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện
trong chất khí vào hiệu điện thế.
Uc
Ibh
I
U
3. Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện
trong chất khí vào hiệu điện thế.
Dòng điện trong chất khí
không tuân theo định luật Ôm.
U < Ub: U tăng I tăng.
Ub ≤ U ≤ UC : U tăng I = Ibh.
- U > Uc : U tăng I tăng đột ngột
Ub
U > Uc: xảy ra sự phóng điện tự lực
Uc
Ibh
I
U
Giải thích:
Khi HĐT U nhỏ thì các iôn và e chuyển dời có hướng gây nên dđ I,nhưng không phải tất cả các hạt mang điện đều về đến điện cực. Khi U tăng thì số hạt mang điện đến điện cực tăng nên I tăng.
Khi U tăng đến một giá trị nào đó thì tất cả các hạt mang điện đều về đến điện cực do đó ta có tăng U nữa thì I cũng không tăng => I bão hòa
3. Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện
trong chất khí vào hiệu điện thế.
Ub
Uc
Ibh
I
U
Giải thích:
Sự tăng đột ngột của I khi U > Uc :
Khi U > Uc CĐ ĐT trong chất khí rất lớn, nên động năng mà e thu đựơc trước khi va chạm vào phân tử khí rất lớn và sự va chạm này làm iôn hoá phân tử khí. Kết quả là sau mỗi va chạm lại xuất hiện thêm một electron nữa (cùng với iôn dương).Gọi là quá trình iôn hoá do va chạm. Do đó số hạt mang điện tăng nên vì vậy dòng điện I tăng nhanh đột ngột.
3. Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện
trong chất khí vào hiệu điện thế.
* Ứng dụng:
Buzi đánh l?a
Tia ..........tự do
* Điều kiện :
Điện trường E = 3.10 6 V/ m.
4. Các dạng phóng điện trong không khí
ở áp suất bình thường
* Định nghĩa :
a/ Tia lửa điện
* Đặc điểm:
hình dạng ngoằn ngoèo, ánh sáng chói lòa,
kèm theo tiếng nổ, có mùi khét
Hình thành do sự phóng điện giữa các đám mây tích điện trái dấu, hoặc giữa một đám mây tích điện và mặt đất.
Đặc điểm: U = 108 – 109 V, I = 10000 – 50000 A.
4. Các dạng phóng điện trong không khí
ở áp suất bình thường
b/ Sét:
Hồ quang ........không lớn .
* Định nghĩa :
4. Các dạng phóng điện trong không khí
ở áp suất bình thường
c/ Hồ quang điện:
Hi?n tu?ng: Nối 2 thanh than vào nguồn điện có hiệu điện thế 40 - 50V. Cho 2 thanh than tiếp xúc nhau, sau đó tách ra 1 khoảng ngắn, thì thấy :
- A�nh sáng chói loà phát ra từ 2 cực.
- Giữa 2 cực có 1 lưỡi liềm sáng yếu hơn.
- Cực dương bị lõm vào.
- Khi 2 thanh than chạm nhau, chỗ tiếp xúc có điện trở lớn, do đó dòng điện qua chỗ tiếp xúc sẽ làm tỏa 1 nhiệt lượng lớn.
- Khi tách ra, vì đầu than nóng nên có phát xạ nhiệt electron.
- Electron từ cực âm bay sang đập vào cực dương làm các ion dương bắn ra => cực dương nóng sáng và mòn đi.
- Trong khoảng không khí giữa 2 đầu thanh than, không khí nóng bốc lên làm cho khí than bốc cháy theo hình lưỡi liềm, cong về phía trên.
* Ứng dụng:
Hàn điện , đèn chiếu sáng , nung chảy vật liệu
Hồ quang ........không lớn .
* Đ?c di?m :
to = 2500 - 8000 0C, �nh s�ng chĩi lịa,
c?c duong b? l�m v�o
* Định nghĩa :
4. Các dạng phóng điện trong không khí
ở áp suất bình thường
c/ Hồ quang điện:
* Điều kiện:
Nối 2 điện cực với U= 40 – 50V, cho chúng
chạm vào nhau, sau đó tách ra khoảng ngắn.
Áp suất khí trong ống bằng áp suất khí quyển:
Không có dòng điện
Anốt
Catốt
0
UAK : vài nghìn vôn
5. Sự phóng điện trong không khí ở áp suất
thấp
Áp suất khí giảm đến
100mmHg
Có dãy sáng hồng
giữa hai điện cực
? có dòng điện qua ống.
Anốt
Catốt
5. Sự phóng điện trong không khí ở áp suất
thấp
Áp suất khí giảm đến
1- 0,01mmHg:
Xuất hiện miền tối catốt ở gần mặt catốt, phần còn lại là cột sáng anốt.
? sự phóng điện thành miền
Anốt
Catốt
UAK : vài trăm vôn
5. Sự phóng điện trong không khí ở áp suất
thấp
Trong miền tối catốt:
độ giảm thế rất lớn
Cột sáng anốt:
độ giảm thế không đáng kể.
Anốt
Catốt
K
A
5. Sự phóng điện trong không khí ở áp suất
thấp
Áp suất khí trong ống khoảng 0,01mmHg đến 0,001mmHg:
Miền tối catốt chiếm đầy ống, cột sáng anốt không còn nữa.
Anốt
Catốt
5. Sự phóng điện trong không khí ở áp suất
thấp
b/ Ứng dụng:
Làm đèn ống
5. Sự phóng điện trong không khí ở áp suất
thấp
Dòng diện trong chất khí chỉ có thể là dòng chuyển dời có hướng của
Các êlectron mà ta đưa vào trong chất khí.
Các ion mà ta đưa từ bên ngoài vào trong chất khí.
Các êlectron và ion mà ta đưa từ bên ngoài vào trong chất khí.
Các êlectron và ion được tạo ra trong chất khí hoặc đưa từ bên ngoài vào trong chất khí.
VẬN DỤNG
2. Hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực của chất khí, hình thành do
Phân tử khí bị điện trường mạnh làm ion hóa.
Catốt bị nung nóng phát ra êlectron
Quá trình nhân số hạt tải điện kiểu thác lũ trong chất khí.
Chất khí bị tác dụng của các tác nhân ion hoá.
VẬN DỤNG
HẾT