Bài 16. Dòng điện trong chân không

BÀI 16
DÒNG ĐIỆN TRONG
CHÂN KHÔNG
Nội dung
1) Bản chất dòng điện trong chân không
2) Thí nghiệm
Dòng điện là dòng chuyển dời có hướng
của các hạt mang điện
Có các hạt mang điện
tự do
Có điện trường ngoài
Dòng điện là gì ?
Điều kiện để tạo dòng điện trong môi trường bất kì là gì ?
Môi trường chân không là môi trường như thế nào?
Nó có dẫn điện không ?
Hạt tải điện là các ion và electron có được do
quá trình
ion hóa
Hạt tải điện là các ion có được do
quá trình
phân ly
Có các hạt mang điện tự do
Hạt tải điện là electron tự do
có sẵn trong kim loại
KIM LOẠI
CHẤT ĐIỆN PHÂN
CHẤT KHÍ
Chân không là môi trường đã được lấy đi các phân tử khí. Nó không chứa các hạt tải điện nên không dẫn điện
Ta phải đưa các electron vào trong khoảng chân không đó để nó có thể dẫn điện
Vậy thì làm sao để tạo ra các hạt tải điện?
-
+
1.Bản chất dòng điện trong chân không
Dòng điện trong chân không là dòng chuyển dời có hướng của các electron được đưa vào khoảng chân không đó.
I
Có các hạt mang điện tự do
Đặt vào một điện trường ngoài
Là hạt tải điện trong môi trường chân không
Vậy, ta đưa electron vào trong như thế nào ?
2.Thí nghiệm
*SƠ ĐỒ
CATÔT K (-)
ANÔT A (+)
*THỰC HIỆN
-Tiến hành đốt nóng catôt ở các mức độ khác nhau, cho hiệu điện thế UAK giữa anôt và catôt thay đổi giá trị từ âm đến giá trị dương , đưa ra nhận xét và vẽ biểu đồ.
Ta đưa electron vào bằng cách đốt nóng catôt của bóng chân không.
2.Thí nghiệm
*KẾT QUẢ
Đồ thị a): Khi K không được đốt nóng, I = 0

Đồ thị b): Khi K nóng đỏ:
+ UAK < 0: I không đáng kể
+ UAK > 0: I tăng nhanh theo U
rồi đạt giá trị bão hòa
Đồ thị c): Đốt dây tóc với nhiệt độ cao
hơn, đường cong (c) có dạng như (b)
nhưng dòng bão hòa lớn hơn0
Dòng điện trong chân không
không tuân theo định luật Ohm
 Dòng điện trong chân không
có tuân theo định luật Ohm không?
2.Thí nghiệm
*Giải thích
-Khi UAK âm và nhỏ, các êlectron có tốc độ ban đầu lớn vẫn thắng được lực đẩy của anôt và tới anôt, gây ra một dòng anôt nhỏ chạy về catôt
-Khi UAK dương, anôt hút các êlectrôn và gây ra dòng anôt lớn
-Khi số electrôn phát ra từ một giây bằng số electrôn đến anôt trong một giây thì dòng điện đạt đến giá trị bảo hòa. Vì thế, nhiệt độ catôt càng cao, dòng bảo hòa càng lớn
1) Thí nghiệm
2) Tính chất tia catôt
3) Bản chất tia catôt
4) Ứng dụng
1.Thí nghiệm
*Dụng cụ
*Thí ngiệm tạo ra dòng điện trong chân không bằng cách rút dần khí trong:
-Ống thủy tinh dài chừng 30cm
-Nguồn điện có hiệu điện thế vài ngàn vôn
1.Thí nghiệm
*Tiến hành thí nghiệm
-Khi áp suất của khí trong ống bằng áp suất khí quyển, ta không thấy quá trình phóng điện.
Áp suốt bên trong ống = áp suốt khí quyển
1.Thí nghiệm
*Tiến hành thí nghiệm
-Khi áp suất đã đủ nhỏ, trong ống có quá trình phóng điện tự lực, trong ống có một cột khí phát sáng kéo dài từ anôt đến gần catôt (cột sáng anôt), còn ở gần catôt có một khoảng tối (khoảng tối catôt)
ON
Tiến hành rút không khí trong ống ra ngoài
Trong ống xuất hiện cột khí phát sáng và một khoảng tối
Câu hỏi C2
1.Thí nghiệm
*Tiến hành thí nghiệm
ON
- - - - - - - - - - - - - - - - -
Khi áp suất trong ống =10-3 mmHg khoảng tối catốt mở rộng chiếm toàn bộ ống, thành thủy tinh phát sáng màu vàng lục
-Khi áp suất trong ống hạ xuống còn khoảng 10-3 mmHg, khoảng tối catốt mở rộng và chiếm toàn bộ ống. Quá trình phóng điện vẫn duy trì ở phía đối diện catôt, thành thủy tinh phát ánh sáng màu vàng lục.
-Ta gọi tia phát ra từ catôt làm huỳnh quang thủy tinh là tia catôt
-Tiếp tục hút khí để đạt chân không tốt hơn nữa thì quá trình phóng điện biến mất
Câu hỏi C3
2.Tính chất tia catôt
2.Tính chất tia catôt
*Tia catôt phát ra từ catôt theo phương vuông góc với bề mặt catôt. Gặp một vật cản nó sẽ bị chặn lại làm vật đó tích điện âm
-
-
Hút khí
2.Tính chất tia catôt
*Tia catôt mang năng lượng lớn: nó có thể làm đen phim ảnh, làm huỳnh quanh một số tinh thể, làm kim loại phát ra tia X, làm nóng các vật mà nó rọi vào và tác dụng lực lên nó
Hút khí
2.Tính chất tia catôt
*Tia catôt bị lệch trong điện trường và từ trường
Hút khí
3.Bản chất của tia catôt
*Tia catôt là một dòng các electron phát ra từ catôt , có năng lượng lớn và bay tự do trong không gian.
4.Ứng dụng của tia catôt
*Ống phóng điện tử, đèn hình (CRT)
4.Ứng dụng của tia catôt
*Ống điện tử, đèn hình (CRT)
Cách hoạt động của đèn hình trong TV CRT
4.Ứng dụng của tia catôt
*Đèn chân không
4.Ứng dụng của tia catôt
*Dùng chẩn đoán bệnh trong y tế (tạo ra tia X)
*Kiến thức cần nhớ
Để chân không dẫn điện ta phải đưa các electron vào trong đó
(hạt tải điện trong môi trường chân không là các electron đưa từ bên ngoài vào)

Dòng điện trong chân không là dòng chuyển dời có hướng của
các electron được đưa vào khoảng chân không đó.

*Tính chất tia catôt
Tia catôt phát ra từ catôt theo phương vuông góc với bề mặt catôt. Gặp một vật cản nó sẽ bị chặn lại làm vật đó tích điện âm
Tia catôt mang năng lượng lớn: nó có thể làm đen phim ảnh, làm huỳnh quanh một số tinh thể, làm kim loại phát ra tia X, làm nóng các vật mà nó rọi vào và tác dụng lực lên nó.
Tia catôt bị lệch trong điện trường và từ trường.

Bản chất của tia catôt là một dòng các electron phát ra từ catôt , có năng lượng lớn và bay tự do trong không gian.
Ứng dụng chủ yếu của tia catôt là làm ống phóng điện tử, đèn hình.
*Củng cố bài học
4
1
3
2
Câu 1
Điền vào chỗ trống để hoàn thành câu sau với 3 từ cho trước bên dưới:

“Dòng điện trong . . . là dòng chuyển dời có hướng của
các . . . được . . . khoảng chân không đó ”
chân không
đưa vào
electron
Câu 2
Người ta kết luận tia catôt là dòng hạt tích điện âm vì ?
A. Nó có mang năng lượng
B. Khi gọi vào vật nào đó nó làm vật đó tích điện âm
C. Nó bị điện trường làm lệch hướng
D. Nó làm huỳnh quang thủy tinh
Ơ! … Sai rồi!
Wow! Đúng rồi
Câu 3
Trong 30 giây, bạn phải tìm ra từ có 8 chữ cái thông qua các ảnh gợi ý dưới đây!
T I A C A T Ô T
Hết giờ
Chúc mừng bạn đã chọn được câu hỏi may mắn!
Câu 4
Hoàn thành bảng tóm tắt về dòng điện trong các môi trường dưới đây:
Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của các ion trong điện trường
Electron đưa vào
Chúc mừng bạn đã chọn được câu hỏi may mắn!
Cảm ơn cô và các bạn
đã chú ý lắng nghe!
THE END!
Trả lời : Vì ở điều kiện bình thường không khí là điện môi. Khi áp suất nhỏ chỉ một tỉ lệ rất nhỏ các êlectron va chạm với các phân tử khí làm ion hóa chúng. Các ion dương nhận năng lượng của điện trường đập vào catôt, sinh ra các electron mới để duy trì quá trình phóng điện
Hỏi : Trong thí nghiệm trên, vì sao khi áp suất còn lớn ta không thấy quá trình phóng điện qua khí và khi áp suất đã đủ nhỏ lại có quá trình phóng điện tự lực ?
Câu hỏi C2
(Sgk/97)
<<
Câu hỏi C3
(Sgk/97)
Khi rút khí để đạt được chân không ở mức độ tốt, sự phóng điện trong chân không dừng lại do không có ion va chạm vào catôt tạo ra các electron mới. Nếu catôt không được nung nóng để làm phát xạ nhiệt electron thì tia catôt cũng mất.
<<