Bài 15. Dòng điện trong chất khí

Ôn lại kiến thức cũ
Khái niệm dòng điện trong các môi trường?
Dòng điện trong các môi truờng là dòng các hạt điện tích chuyển động có hướng
BÀI 22. DÒNG ĐIỆN TRONG
CHẤT KHÍ

Trong các cơn dông thừơng có sét.
Vậy, theo em, sét là gì
1. Sự phóng điện trong chất khí
a. Thí nghiệm:
A,B: Hai bản của tụ điện phẳng không khí, được tích điện
V: Vôn kế tĩnh điện
12/12/2009
7
+
-
ở điều kiện bình thường không có sự dẫn điện trong không khí .
Khi ta đốt nóng hoặc bức xạ thì có dòng điện chạy qua giữa hai bản cực .Hiện tượng đó được gọi là sự phóng điện trong chất khí.
Điện kế
12/12/2009
8
Khi có ngọn đèn cồn thì trong không khí tồn tại những hạt nào?
+
+
+
-
12/12/2009
9
2. Bản chất dòng điện trong chất khí :

Khi ta đốt nóng hay bức xạ làm mất một số electron của nguyên tử hay phân tử khí,nó trở thành ion dương .
Electron có thể chuyển động tự do hoặc kết hợp với một số nguyên tử hay phân tử chất khí trở thành ion âm. Quá trình đó được gọi là sự tái hợp .


12/12/2009
10
+
+
+
-
Khi chưa có điện trường , các hạt mang điện chuyển động như thế nào ?
Khi có điện trường ,hãy cho biết chiều chuyển động của các ion dương , ion âm ,và electron ?
E
-
+
+
+
12/12/2009
11
Khi không có điện trường , các electron và các ion chuyển động hỗn loạn nên không có dòng điện trong chất khí
Khi có điện trường , dưới tác dụng của lực điện trường các electron và các ion chuyển động theo một hướng nhất định nên có dòng điện trong chất khí.
Vậy bản chất dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương cùng chiều điện trường , các ion âm và electron ngược chiều điện trường.
12/12/2009
12
3.Cường độ dòng điện trong chất khí
A
K
Khi chiếu tia tử ngoại và vôn kế chỉ số 0 thì kim ampe kế như thế nào ? Tại sao ?
Thay đổi số chỉ của vôn kế bằng biến trở thì số chỉ của ampe kế có thay đổi không?
12/12/2009
13
Đồ thị của cường độ dòng điện trong chất khí
Uo
Uc
Ibh
U
I
0
UUoU>Uc : U tăng  Ităng nhanh
12/12/2009
14
Củng cố :
Khi nào chất khí mới dẫn điện?
Bản chất dòng điện trong chất khí là gì
Cường độ dòng điện trong chất khí có tuân theo định luật Ohm không?
12/12/2009
15
Chất khí chỉ dẫn điện khi có bức xạ chiếu vào và chất khí được đặt trong điện trường
12/12/2009
16
Bản chất dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương cùng chiều điện trường , các ion âm và electron ngược chiều điện trường.
12/12/2009
17
Cường độ dòng điện trong chất khí không tuân theo định luật Ohm vì đường đặc tuyến Vôn – Ampe không phải là đường thẳng
4. Các dạng phóng điện trong không khí ở áp suất bình thường
a. Tia lửa điện:

Tia lửa điện là quá trình phóng điện tự lực xảy ra trong chất khí khi có tác dụng của điện trường đủ mạnh để làm ion hoá khí, biến phân tử khí trung hoà thành ion dương và electron tự do
Trong không khí, tia lửa điện có thể hình thành khi có điện trường rất mạnh
Đặc điểm: không có hình dạng nhất định, tia lửa điện thường kèm theo tiếng nổ. Trong tia lửa điện, ngoài sự ion hoá do va chạm còn có sự ion hoá do tác dụng của bức xạ
b. Sét

Nguyên nhân phát sinh: do sự phóng điện giữa các đám mây trái dấu hoặc giữa một đám mây tích điện với mặt đất tạo thành tia lửa điện khổng lồ.

Sự phát lửa của tia sét ( hiệu điện thế và cường độ dòng điện rất lớn) làm áp suất giảm đột ngột, gây ra tiếng nổ, gọi là tiếng sấm ( nếu phóng điện giữa hai đám mây ) hoặc tiếng sét (nếu phóng điện giữa đám mây và mặt đất)

Để tránh tác hại của sét, người ta làm các cột chống sét. Khi có cơn dông, điện tích từ đám mây sẽ qua cột chống sét xuống đất một cách từ từ, không gây ra hiện tượng sét
c. Hồ quang điện
Hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực xảy ra trong chất khí ở áp suất thường hoặc áp suất thấp giữa hai điện cực có hiệu điện thế không lớn

VD: sự phóng điện giữa hai đầu đặt gần nhau của thanh than (hai điện cực) nối vào nguồn điện có hiệu điện thế 40V-50V
Hồ quang cũng có thể xuất hiện giữa các điện cực bằng kim loại. Tuỳ theo các cực, nhiệt độ của hồ quang khác nhau, nhưng thường rất cao, có thể từ 2 500oC → 8 000oC
Các ứng dụng của hồ quang:

Nhờ nhiệt độ cao của các cặp điện cực, người ta dùng hồ quang trong việc hàn điện
Trong ngành luyện kim, người ta dùng hồ quang để nấu chảy kim loại, điều chế các hợp kim
Ngoài ra, hồ quan còn đuợc dùng để thực hiện nhiều phản ứng hoá học, chẳng hạn như phản ứng oxi hoá nitơ thành ôxit nitơ để điều chế axit nitric.....
Hồ quang truớc đây còn được dùng làm nguồn ánh sáng mạnh cho các đèn chiếu, đèn biển, máy chiều phim...
Nhiều nguồn sáng được dùng trong chiếu sáng công cộng là hồ quang điện trong các khối hơi như natri (đèn vàng), hơi thuỷ ngân,..chứa trong bong bóng thuỷ tinh kín. . Các điện cực bằng dây vonfam.
Đèn huỳnh quang là hồ quang sinh ra trong hơi thuỷ tinh ở áp suất thấp
5. Sự phóng điện trong chất khí ở áp suất thấp:
a. Thí nghiệm: SGK/110
Nhận xét: Sự phóng điện này gọi là sự phóng điện thành miền.
b. Khi áp suất trong ống phóng điện giảm xuống. Có dòng các electron phát ra từ kia catôt có thể chạy thẳng tới anôt mà không va chạm với các phân tử khác. Dòng đó chính là tia catôt, tia này làm phát quang thuỷ tinh.