Bài 15. Dòng điện trong chất khí

I. CHẤT KHÍ LÀ MÔI TRƯỜNG CÁCH ĐIỆN :
Thực tế cho thấy: Chất khi ở điều kiện thường không dẫn điện .
Chất khí không dẫn điện vì: ở đk thường các phân tử khí trung hòa về điện nên nó không có hạt tải đện.
Trả lời câu C1
II. Sự dẫn điện trong chất khí :
+
-
ở điều kiện bình thường hầu như 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.
Khi tắt đèn, chất khí lại hầu như không dẫn điện
Điện kế
Trả lời câu C2
III. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ :
1. Sự Ion hóa chất khí và tác nhân Ion hóa
* Sự Ion hóa chất khí.
Khi bị đốt nóng hoặc bị bức xạ thì phân tử chất khí trung hòa thành Ion dương và Electron tự do. Hiện tượng này gọi là sự ion hóa chất khí.
Electron tự do có thể kết hợp với 1 phân tử khí trung hòa trở thành Ion âm.
* Tác nhân Ion hóa:
- Ngọn lửa của đèn cồn, đèn ga, bức xạ của các tia tử ngoại, tia X, … gọi là các tác nhân Ion hóa.
Khi có ngọn đèn cồn thì trong không khí tồn tại những hạt nào?
+
+
+
-
2. Bản chất của dòng điện trong chất khí :
+
+
+
-
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
-
+
+
+
Khi chưa 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.
3. Quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí
* K/N: Quá trình dẫn điện không tự lực là quá trình dẫn điện của chất khí trong đó dòng điện chỉ tồn tại khi ta tạo ra hạt tải điện bên trong chất khí và biến mất khi ta ngừng tạo ra hạt tải điện.

Quan sát đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa U và I
Đồ thị của cường độ dòng điện trong chất khí
Uo
Uc
Ibh
U
I
0
U < Uc : U tăng I tăng
Uo < U < Uc: I đạt giá trị bảo hòa I = Ibh
U > Uc : U tăng  I tăng nhanh
Từ đồ thị em có nhận xét gì về mối quan hệ giữa U và I ?
* Khi thay đổi hiệu điện thế U giữa hai bản cực và ghi lại giá trị của I thì ta thấy Quá trình dẫn điện không tự lực không tuân theo ĐL Ôm
Trả lời câu C3
* Khái niệm:
* Giải thích:
Trả lời câu C4
4. Hiện tượng nhân số hạt tải điện
1. Khái niệm:
2. Điều kiện để có quá trình dẫn điện tự lực.
- Muốn có quá trình dẫn điện tự lực thì phải có quá trình tự tạo ra hạt tải điện.
- Có 4 cách tạo ra hạt tải điện.
Trả lời câu C4
IV. QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN TỰ LỰC
1. Tia lửa điện:
2. Điều kiện tạo ra tia lửa điện.
- Muốn có tia lửa điện thì điện trường đạt đến giá trị 3.106 (V/m)
3. Ứng dụng.
- Dùng trong các động cơ đốt trong
- Sét và cách phòng chống sét
Trả lời câu C5
V. TIA LỬA ĐIỆN VÀ
ĐIỀU KIỆN TẠO RA TIA LỬA ĐIỆN
1. Hồ quang điện:
2. Điều kiện tạo ra Hồ quang điện.
- Muốn có hồ quang điện thì ta phải đốt nóng catot để nó có thể tự phát ra các electron bằng hiện tượng phát xạ electron.
3. Ứng dụng.
- Dùng trong hàn điện
VI. HỒ QUANG ĐIỆN VÀ
ĐIỀU KIỆN TẠO RA HỒ QUANG ĐIỆN
Củng cố :
Khi nào thì 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 ?
Quá trình dẫn điện không tự lực là gì?
Quá trình dẫn điện tự lực là gì? Có những hiện tượng nào?
Tia lửa điện là gì? Điều kiện để tạo ra tia lửa điện?
Hồ quang điện là gì? Điều kiện để tạo ra Hồ quang điện?
Chất khí chỉ dẫn điện khi có bức xạ chiếu vào và chất khí được đặt trong điện trường
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.
Cường độ dòng điện trong chất khí không tuân theo định luật Ohm vì đường đặc tuyến Vôn – Ampe không phải là đường thẳng
Quá trình dẫn điện không tự lực là quá trình dẫn điện của chất khí trong đó dòng điện chỉ tồn tại khi ta tạo ra hạt tải điện bên trong chất khí và biến mất khi ta ngừng tạo ra hạt tải điện
Quá trình dẫn điện tự lực là quá trình dẫn điện của chất khí trong đó dòng điện có thể tự duy trì khi không còn tác nhân Ion hóa tác động từ bên ngoài.
Có hai hiện tượng là tia lửa điện và hồ quang điện
Tia lửa điện là quá trình phóng điện tự lực của chất khí hình thành khi có điện trường đủ mạnh để làm Ion hóa chất khí.
Điều kiện: Có điện trường cỡ 3.106 (V/m)
Hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực của chất khí hình thành khi dòng điện qua chất khí có thể giữa được nhiệt độ cao của catôt để nó có thể phát ra các êlectron bằng hiện tượng phát xạ êlectron.
Điều kiện: Catôt phải được đốt nóng