Bài 15. Dòng điện trong chất khí

Bài soạn: dòng đIện trong chất khí
Họ và tên : Nguyễn Thị Thanh Vân
Lớp lý K36A
Kiểm tra bài cũ



Câu hỏi:
Bản chất dòng điện trong kim loại và chất điện phân là gì?

Đáp án:
- Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các electron ngược chiều điện trường.
- Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương cùng chiều điện trường và các ion âm ngược chiều điện trường.
*Đặt vấn đề:
Chúng ta đã tìm hiểu dòng điện trong kim loại, trong chất điện phân. Một câu hỏi đặt ra là :
trong không khí có dòng điện không?
dòng điện trong chất khí
* Nội dung :
1. Sự phóng điện trong chất khí
2. Bản chất dòng điện trong chất khí
3. Cường độ dòng điện trong chất khí
1. Sự phóng điện trong không khí
a. Thí nghiệm:
Quan sát kim điện kế và cho nhận xét trong hai trường hợp sau:
* Kết quả:
+ Khi không đốt nóng không khí :
+ Khi đốt nóng không khí giữa hai bản tụ:
hiệu điện thế giữa hai bản tụ không đôỉ ? ở điều kiện
bình thường không khí là điện môi.
hiệu điện thế giữa hai bản tụ giảm nhanh ? tụ đãphóng điện, có dòng điện chạy trong khoảng không khí giữa hai bản tụ ? không khí khi đốt nóng trở nên dẫn điện.
b. Sự phóng điện trong chất khí
* Sự phóng điện trong chất khí
là hiện tượng xuất hiện dòng điện trong không khí đặt trong điện trường chịu tác dụng của các tác nhân ion hoá.
Chú ý:
ở đây chỉ xét trường hợp sự phóng điện không tự lực
Bản chất dòng
điện trong chất khí là gì ?
2. Bản chất dòng điện trong chất khí
a. Giải thích
+ ở điều kiện thường
+ Tác nhân ion hóa:
* Bức xạ tử ngoại
* Tia Rơnghen
* Nhiệt độ
không khí gồm những nguyên tử, phân tử trung hoà
về điện ? không khí là điện môi
Quá trình ion hoá xảy ra như thế nào?
- Khi đốt nóng không khí giữa hai bản tụ bằng ngọn đèn cồn
- Trong quá trình chuyển động các phân tử nguyên tử va chạm với nhau, một số electron nhận được đủ năng lượng bứt ra khỏi nguyên tử phân tử trở thành electron tự do ? trong không khí xuất hiện electron và các ion dương.
? chuyển động nhiệt của các phân tử, nguyên tử tăng.
- Ngược lại một số nguyên tử kết hợp với các
electron trở thành ion âm
chuyển động của
các hạt mang điện này
như thế nào?
+ Khi chưa có điện trường :
hạt mang điện chuyển động nhiệt hỗn loạn ? không có dòng điện
? Như vậy trong không khí lúc này có các hạt mang
điện: ion dương, ion âm, các electron.
chuyển động
của các hạt có thay
đổi không?
+ Khi có điện trường :
bên cạnh chuyển động nhiệt hỗn loạn có chuyển động có hướng theo hướng của điện trường ? có dòng điện
b. Bản chất dòng điện trong chất khí
*Điều kiện để có dòng điện trong chất khí:
+ có các tác nhân ion hoá
+ điện trường
*Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương cùng chiều điện trường và các iôn âm, các electron ngược chiều điện trường.
Cường độ dòng điện trong chất khí có đặc điểm
gì ?
3. Cường độ dòng điện trong chất khí
a. Thí nghiệm:
ống phóng điện
Ampe
kế
Vôn kế
Biến trở
Nguồn điện
- Kết quả:
+ U = 0 :
I = 0
+ U ? :
I ?
+ U ? Uc1 :
I = hằng số
+ U ? Uc2 :
(Uc2 ? Uc1)
I tăng đột
ngột
Đồ thị
b. Giải thích
+ 0 ? 1 :
- Trong ống có sẵn các
hạt mang điện
- Khi U = 0 : hạt chuyển
động hỗn loạn ? I =0
- Khi U ? 0 : U tăng ?
số hạt mang điện đến cực
tăng ? I tăng
+ 1 ? 2 :
- Khi U ? Uc1 : các hạt
mang điện đều về được
điện cực ? I = hằng số
+ 2 ? 3 :
- Khi U ? Uc2 : Điện trường
E rất lớn
? xảy ra ion hoá do
va chạm ? số hạt mang
điện tăng lên đột ngột
? I tăng đột ngột
c. Kết luận
- Dòng điện trong chất khí phụ thuộc không tuyến tính vào hiệu điện thế (hay điện trường)
- Trong giới hạn hiệu điện thế đủ nhỏ thì dòng điện trong chất khí tuân theo định luật Ohm
* Chú ý : Quá trình
phóng điện trong chất khí
thường kèm theo sự
phát sáng
Củng cố:
Em hãy trả lời hai câu hỏi sau:
1. Muốn có dòng điện trong chất khí phải có điều
kiện gì? Để có được điều kiện đó trên thực tế người ta
làm thế nào?
2. So sánh bản chất dòng điện trong chất khí với dòng
điện trong các môi trường đã học?
Đáp án:
1. Điều kiện để có dòng điện trong không khí là
làm cho chất khí xuất hiện các hạt mang điện tự do và
có điện trường
2. Để tạo ra các hạt mang điện trong chất khí có
thể dùng một trong các cách sau:
+ Dùng các tia bức xạ (tia tử ngoại, tia Rơnghen)
+ Dùng nhiệt