Bài 15. Dòng điện trong chất khí

DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ
BIÊN SOẠN
TỔ VẬT LÝ TRƯỜNG PTTH CHU VĂN AN
KIỂM TRA BÀI CŨ
Nêu loại hạt tải điện trong chất điện phân?
Nguyên nhân tạo ra hạt tải điện trong chất điện phân?
Bản chất của dòng điện trong chất điện phân?
TIẾT 29
CHẤT KHÍ LÀ MÔI TRƯỜNG CÁCH ĐIỆN
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
AMPE kế không có hiện tượng gì xảy ra!!!
THÍ NGHIỆM
Chất khí không dẫn điện vì: Các phần tử khí đều ở dạng trung hòa điện, do đó chất khí không có các hạt tải điện
AMPE kế không có hiện tượng gì xảy ra!
TIẾT 29
SỰ DẪN ĐIỆN CỦA CHẤT KHÍ TRONG ĐIỀU KIỆN THƯỜNG
KẾT LUẬN
THÍ NGHIỆM
Dẫn điện ở điều kiện thường
THÍ NGHIỆM
KẾT LUẬN
Vậy khi nào thì chất khí dẫn điện?
Chất khí có khả năng dẫn điện khi:
Dùng đèn ga để đốt nóng chất khí hoặc:
Chiếu vào chất khí chùm bức xạ tử ngoại  trong chất khí xuất hiện các hạt tải điện.
TIẾT 29
BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ
III
HIỆN TƯỢNG NHÂN SỐ HẠT TRONG QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN KHÔNG TỰ LỰC
SỰ ION HÓA CHẤT KHÍ VÀ TÁC NHÂN ION HÓA
QUAN SÁT THÍ NGHIỆM
SỰ ION HÓA:
TN ion hóa đã ion hóa các phân tử khí thành các ion dương, ion âm và electron tự do
TÁC NHÂN ION HÓA:
Ngọn lửa ga, tia tử ngoại của đèn thủy ngân
ION HÓA CHẤT KHÍ
+
-
-
+
+
-
+
-
+
-
+
-
KHI CHƯA CÓ ĐIỆN TRƯỜNG
+
-
-
+
+
-
+
-
+
-
+
-
KHI CÓ ĐIỆN TRƯỜNG
Hiện tượng gì xảy ra đối với khối khí đã bị ion hóa khi chưa có và đã có điện trường
NHẬN XÉT
Khi chưa có điện trường, các ion và các electron chuyển động nhiệt hỗn loạn  không có dòng điện trong chất khí.
Khi có điện trường, các ion và các electron chuyển động có hướng  tạo nên dòng điện trong chất khí.
Bản chất dòng điện trong chất khí:
Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm ngược chiều điện trường
Hiện tượng gì xảy ra trong khối khí khi mất tác nhân ion hóa?
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
Khi mất tác nhân ion hóa:
Các ion dương, ion âm, và các electron trao đổi điện tích với nhau hoặc với các điện cực để trở thành các phần tử trung hòa  chất khí trở nên không dẫn điện.
BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ
III
HIỆN TƯỢNG NHÂN SỐ HẠT TRONG QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN KHÔNG TỰ LỰC
QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN KHÔNG TỰ LỰC
KHÁI NIỆM:
Quá trình dẫn điện của chất khí nhờ có tác nhân ion hóa gọi là quá trình dẫn điện không tự lực.
Nó chỉ tồn tại khi ta tạo ra hạt tải điện trong khối khí giữa hi bản cực và biến mất khi ta ngừng việc tạo ra hạt tải điện.
Quá trình dẫn điện không tự lực không tuân theo định luật Ôm.
Đặc tuyến Vôn-Ampe của chất khí
U < Ub : I tăng ? U tăng
Ub < U U > Uc : U tăng ? I tăng vọt vì có sự ion hóa do va chạm
Dòng điện trong chất khí không tuân theo định luật Ôm
BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ
III
HIỆN TƯỢNG NHÂN SỐ HẠT TRONG QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN KHÔNG TỰ LỰC
HIỆN TƯỢNG NHÂN SỐ HẠT TẢI ĐIỆN TRONG QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN KHÔNG TỰ LỰC
Khi dùng nguồn điện áp lớn để tạo ra sự phóng điện trong chất khí, ta thấy có hiện tượng nhân số hạt tải điện.
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.
CÂU HỎI CỦNG CỐ
Câu 1: Chất khí ở điều kiện thường là chất:
A. Dẫn điện tốt
B. Chất điện môi
C. Chất dẫn điện kém
D. Có chứa hạt mang điện tự do
Câu 2: Chất khí ở điều kiện thường là chất cách điện vì:
A. Có chứa nhiều hạt mang điện tự do
B. Không có điện trường ngoài
C. Không có hạt mang điện tự do
D. Chỉ có chất rắn mới dẫn điện
TIẾT 30
IV
QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN TỰ LỰC TRONG CHẤT KHÍ
V
TIA LỬA ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN TẠO RA TIA LỬA ĐIỆN
VI
HỒ QUANG ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN TẠO RA HỒ QUANG ĐIỆN
QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN TỰ LỰC TRONG CHẤT KHÍ
CÁC CÁCH TẠO RA QT DẪN ĐIỆN TỰ LỰC
QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN TỰ LỰC
Dẫn điện tự lực
QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN TỰ LỰC
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.
CÁC CÁCH ĐỂ TẠO RA QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN TỰ LỰC
1
2
3
4
Dòng điện qua chất khí là 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
TIẾT 30
IV
QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN TỰ LỰC TRONG CHẤT KHÍ
V
TIA LỬA ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN TẠO RA TIA LỬA ĐIỆN
VI
HỒ QUANG ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN TẠO RA HỒ QUANG ĐIỆN
TIA LỬA ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN TẠO TIA LỬA ĐIỆN
ĐỊNH NGHĨA
1
ĐIỀU KIỆN TẠO TIA LỬA ĐIỆN
2
ỨNG DỤNG
3
ĐỊNH NGHĨA
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.
ĐIỀU KIỆN TẠO RA TIA LỬA ĐIỆN
Dùng để đốt hỗn hợp xăng không khí trong động cơ
ỨNG DỤNG
Khi trời mưa to có sấm sét, trên trời cũng có những đường như lửa điện. Vậy hiện tượng tượng sấm sét được giải thích như thế nào?
TIẾT 30
IV
QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN TỰ LỰC TRONG CHẤT KHÍ
V
TIA LỬA ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN TẠO RA TIA LỬA ĐIỆN
VI
HỒ QUANG ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN TẠO RA HỒ QUANG ĐIỆN
HỒ QUANG ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN TẠO RA HỒ QUANG ĐIỆN
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.
Hồ quang điện có thể kèm theo tỏa nhiệt và tỏa sáng rất mạnh.
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
ỨNG DỤNG
Hồ quang điện có nhiều ứng dụng như:
Hàn điện.
Làm đèn chiếu sáng.
Đun chảy vật liệu, …
CÂU HỎI CỦNG CỐ
Câu 1: Điều kiện để có hồ quang điện:
A. Ở điều kiện bình thường
B. Dòng điện qua chất khí giữ được nhiệt độ cao của catot
C. Ở nhiệt độ bình thường
D. Chiếu ánh sáng mạnh
Câu 2: Ứng dụng của hồ quang điện:
A. Hàn điện
B. Làm đèn chiếu sáng
C. Đun chảy vật liệu
D. Tất cả đều đúng