Bài 15. Dòng điện trong chất khí

Bài soạn: dòng đIện trong chất khí
Họ và tên : Nguyễn Thị Thanh Vân
Lớp lý K36A
Bản chất
dòng điện trong kim loại và chất điện phân là gì?
Kiểm tra bài cũ
Câu hỏi:

So sánh bản chất
dòng điện trong hai
môi trường này ?
Đáp án 1
Đáp án 2
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.
bảng so sánh dòng điện trong kim loại và trong chất điện phân
§40 - dßng ®iÖn trong chÊt khÝ
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:
Mili ampe kế
* Kết quả:
+ ở điều kiện bình thường :
+ Khi đốt nóng không khí giữa hai bản tụ:
chất khí là điện môi (không có các hạt mang điện tự do).
chất khí trở nên dẫn điện (xuất hiện các hạt mang điện tự do).
b. Sự phóng điện trong chất khí
*Nhận xét:
Dòng điện trong
thí nghiệm trên chỉ
xuất hiện khi nào ?
- Dòng điện trong thí nghiệm trên chỉ xuất hiện khi không khí bị đốt nóng(không khí bị ion hoá).
- Tác nhân ion hoá:
* Nhiệt độ
* Bức xạ: tia tử ngoại, tia Rơnghen
Nguyên nhân làm không khí trở nên dẫn điện gọi
là tác nhân ion hoá.
Quá trình làm xuất hiện các hạt mang điện tự do
trong chất khí gọi là quá trình ion hoá.
Quá trình ion hoá xảy ra như thế nào?
- Khi đốt nóng không khí giữa hai bản tụ bằng ngọn đèn cồn:
 chuyÓn ®éng cña c¸c electron xung quanh h¹t nh©n còng t¨ng  c¸c electron ë líp vá bøt ra khái nguyªn tö trë thµnh electron tù do vµ ®ång thêi xuÊt hiÖn kÌm theo lµ mét ion d­¬ng.
+ Chuyển động nhiệt của các phân tử, nguyên tử tăng.
* Quá trình ion hóa:
Đốt nóng
? Như vậy do tác dụng của tác nhân trong
chất khí xuất hiện các hạt mang điện: ion dương,
ion âm, các electron.
+ Ngược lại do chuyển động nhiệt một số nguyên tử có thể kết hợp với các electron trở thành ion âm.
Bản chất dòng
điện trong chất khí là gì ?
2. Bản chất dòng điện trong chất khí
- ở điều kiện thường:
không khí gồm những nguyên tử, phân tử trung hoà về điện ? không khí là điện môi.
- Dưới tác dụng của tác nhân: chất khí xuất hiện các
hạt mang điện tự do.
- Khi chưa có điện trường :
+ Các hạt mang điện chuyển động nhiệt hỗn loạn ? không có dòng điện
chuyển động của
các hạt mang điện này
như thế nào?
Chưa có đtrường
+ Trong khi chuyển động nhiệt hỗn loạn các electron
có thể kết hợp với ion dương thành nguyên tử hay phân
tử trung hòa (sự tái hợp).
- Khi có điện trường :
chuyển động
của các hạt có thay
đổi không?
bên cạnh chuyển động nhiệt hỗn loạn có chuyển động có hướng theo hướng của điện trường ? có dòng điện.
Điện trường
* 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
(giả sử áp suất trong ống là P1)
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 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
(dòng bão hoà Ibh)
+ 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
* Chú ý : Quá trình
phóng điện trong chất khí
thường kèm theo sự
phát sáng
* Tăng áp suất trong ống lên P = P2 (P2 > P1)
ta cũng thu được đồ thị sau:
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.
Củng cố:
Câu hỏi 1
Câu hỏi 2
Câu hỏi 1:
Muốn có dòng điện trong chất khí phải
có điều kiện gì ? Và để có được điều kiện
đó trên thực tế người ta làm như thế nào ?
Đáp án 1
Câu hỏi 2:
Dòng điện trong chất khí phụ thuộc vào những yếu tố nào ?
Đáp án 2
Đáp án 1:
1. Điều kiện để có dòng điện trong không khí là
làm cho chất khí xuất hiện các hạt mang điện tự do.
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
Đáp án 2:
Dòng điện trong chất khí cũng giống như các môi trường khác phụ thuộc vào hai yếu tố sau đây:
Số hạt mang điện
Điện trường đặt vào
* Trong đó số hạt mang điện lại phụ thuộc vào:
áp suất
Tác nhân