Bài 15. Dòng điện trong chất khí

DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ
1. Sự phóng điện trong chất khí:
2. Bản chất dòng điện trong chất khí:
3. Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện trong chất khí vào hiệu điện thế:
4. Các dạng phóng điện trong không khí ở áp suất bình thường:
5. Sự phóng điện trong chất khí ở áp suất thấp:
Bài :
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
a) Thí nghiệm :
1. Sự phóng điện trong chất khí:
Xét tụ điện phẳng không khí.
+
+
+
+

-
-
-
-

a)Thí nghiệm :
1. Sự phóng điện trong chất khí:
Xét tụ điện phẳng không khí.
0
b) Kết quả thí nghiệm:
1. Sự phóng điện trong chất khí:
- Ở điều kiện thường không khí dẫn điện không?
- Không đẫn điện. Không khí là điện môi.
-Khi đốt nóng, không khí dẫn điện không?
- Có dẫn điện.
Vậy: Tụ điện đã phóng điện, Đó là sự phóng điện trong không khí.
Làm thí nghiệm trong các môi trường khí khác người ta cũng thu được kết quả tương tự.

- Có các điện tích tự do.
d
a) Điều kiện để có dòng điện:
2. Bản chất dòng điện trong chất khí:
- Đặt trong một điện trường.
-Ở điều kiện thường chất khí có các điện tích tự do không?
- Có rất ít có thể bỏ qua.
- Điều kiện để có dòng điện trong chất khí là gì?
- Lúc đó chất khí có dẫn điện không?
- Không dẫn điện.
Ở điều kiện thường chất khí gồm những ngưyên tử hay phân tử trung hòa về điện, nên là điện môi.
2. Bản chất dòng điện trong chất khí:
b) Làm thế nào để tạo ra các hạt mang điện trong chất khí?
- Cấu trúc ngưyên tử chất khí bao gồm gì?
- Hạt nhân mang điện tích dương, xung quanh có các êlectron chuyển động.
2. Bản chất dòng điện trong chất khí:
b) Làm thế nào để tạo ra các hạt mang điện trong chất khí?
- Khi đốt nóng chất khí thì xảy ra điều gì?
Một số nguyên tử hay phân tử khí mất bớt êlectron và trở thành ion dương.
- Các ion và êlectron được tạo thành có chuyển động không?
- Chúng chuyển động nhiệt hỗn loạn.
+
+
+
+
+
+
+
Sự ion hóa chất khí do tác nhân ion hóa
2. Bản chất dòng điện trong chất khí:
b) Làm thế nào để tạo ra các hạt mang điện trong chất khí?
- Trong chuyển động nếu êlectron kết hợp với nguyên tử khí trung hòa tạo thành gì?
- êlectron kết hợp với nguyên tử trung hòa tạo thành ion âm.
- Nếu êlectron gặp ion dương thì sao?
- Đó là sự tái hợp để tạo thành nguyên tử trung hòa.
+
+
+
+
+
+
+
Sự ion hóa chất khí
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
+
Sự tái hợp
-
-
-
-
2. Bản chất dòng điện trong chất khí:
b) Làm thế nào để tạo ra các hạt mang điện trong chất khí?
- Nếu tác dụng của tác nhân ion hóa không đổi, thì mật độ hạt mang điện tạo ra mỗi giây trong chất khí thế nào?
- Mật độ hạt mang điện tạo ra trong mỗi giây trong chất khí là không đổi.
- Sự chuyển động hỗn loạn của các hạt mang điện có tạo ra dòng điện trong chất khí không?
- Không tạo ra dòng điện trong chất khí.
-Trong chất khí lúc này có các loại hạt mang điện tự do nào?
- Gồm các ion dương, ion âm và các êlectron.
2. Bản chất dòng điện trong chất khí:
c) Dòng điện trong chất khí là gì?
- Đặt một điện trường vào khối khí đã bị ion hóa thì xảy ra điều gì?
- Ngoài chuyển động nhiệt hỗn loạn, các êlectron và ion âm còn chuyển động ngược chiều điện trường, các ion dương còn chuyển động cùng chiều điện trường.
- Lúc đó có dòng điện trong chất khí không?
- Có dòng điện trong chất khí.
+
-
-
+
+
-
+
-
+
-
+
-
+
-
-
+
+
-
+
-
+
-
+
-
2. Bản chất dòng điện trong chất khí:
Dòng điện trong chất khí là dòng dịch chuyển có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm, êlectron ngược chiều điện trường.
c) Dòng điện trong chất khí là gì?
Đặc tuyến Vôn-Ampe của chất khí
3. Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện trong chất khí vào hiệu điện thế:
-Dòng điện trong chất khí tuân theo định luật Ôm không?
TL: Không.
- Khi U rất nhỏ thì đồ thị như thế nào?
TL: Đồ thị là đường thẳng.
- Khi U tăng từ Ubđến Uc thì I thế nào?
TL: I không tăng.
- Vì sao dòng điện không tăng?
TL: Số hạt mang điện chạy về các cực trong một đơn vị thời gian bằng số hạt được tạo ra do sự ion hóa.
- Khi U tăng từ 0 đến Uc sự phóng điện xảy ra do tác dụng của tác nhân ion hóa ( sự phóng điện không tự lực).
- Thí nghiệm cho thấy, khi U > Uc nếu ngừng tác nhân ion hóa, sự phóng điện vẫn được duy trì ( sự phóng điện tự lực ).
- Quá trình phóng điện trong chất khí thường kèm phát sáng.
Đặc tuyến Vôn-Ampe của chất khí
3. Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện trong chất khí vào hiệu điện thế:
- Khi U >Uc các êlectron chuyển động về cực dương nhanh hay chậm?
TL: Các êlectron chuyển động về anốt rất nhanh.
- Trong chuyển động đó nó có thể va chạm với gì?
TL: Nó có thể va chạm với các nguyên tử hay phân tử khí trung hòa.
- Sự va chạm này có thể gây ra điều gì?
TL: Làm các nguyên tử, hay phân tử khí bị ion hóa do va chạm.
Các câu hỏi trắc nghiệm:
Câu1: Chọn câu đúng.
A. Dòng điện trong chất khí là dòng các ion.
B. Dòng điện trong chất khí tuân theo định luật Ôm.
C. Dòng điện trong chất khí là dòng dịch chuyển có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm, êlectron ngược chiều điện trường.
D. Cường độ dòng điện trong chất khí ở áp suất bình thường tăng lên khi hiệu điện thế tăng.
C. Dòng điện trong chất khí là dòng dịch chuyển có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm, êlectron ngược chiều điện trường.
Câu 2: Chọn phương án đúng.
Dòng dịch chuyển có hướng của các ion là bản chất của dòng điện trong môi trường:
A. Kim loại.
B. Chất điện phân
C. Chất khí.
D. Chân không.
B. Chất điện phân
Các câu hỏi trắc nghiệm:
Câu 3: Câu nào dưới đây nói về sự phụ thuộc của cường độ dòng điện I vào hiệu điện thế U trong quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí là không đúng?
Với U nhỏ, dòng điện I tăng theo U.
B. Với U đủ lớn, dòng điện I đạt giá trị bão hòa.
C. Với U quá lớn, dòng điện I tăng nhanh theo U.
D. Với mọi giá trị của U, dòng điện I tăng tỉ lệ thuận với U.
D. Với mọi giá trị của U, dòng điện I tăng tỉ lệ thuận với U.