Bài 16. Dòng điện trong chân không

DÒNG ĐIỆN TRONG CHÂN KHÔNG
BÀI CŨ
BÀI MỚI
CỦNG CỐ
KiỂM TRA BÀI CŨ
C1
C2
C3
C4
STOP
Biểu thức định luật Ôm: U = RI. Ở nhiệt độ không đổi R = hằng số do đó hiệu điện thế U là một hàm bậc nhất đối với cường độ dòng điện I và có hệ số (b = 0) vì vậy đồ thị có dạng là một đường thẳng đi qua gốc tọa độ (chọn đáp án này là đúng).
Đồ thị mô tả định luật Ôm đối với đoạn mạch chỉ có R là:
A).
ĐA
A).
B).
C).
D).
1
C).
B).
D).
NEXT C2
C2). Điều kiện để có dòng điện là:
A).
ĐA
A).
B).
C).
D).
2
C).
B).
D).
NEXT C3
Phải có vật dẫn điện.
Phải có nguồn điện điện.
Phải có hiệu điện thế đặt vào hai đầu vật dẫn.
Phải có hiệu điện thế.
STOP
Có thể chuyển động về phía bản dương hoặc bản âm, phụ thuộc vào vận tốc của nó khi đi vào trong điện trường của tụ điện.
Tiếp tục chuyển động theo hướng song song với các bản tụ.
Một êlectron bay vào điện trường của một tụ điện phẳng, theo hướng song song với các bản tụ. Sau khi ra khỏi tụ điện êlectron:
A).
ĐA
A).
B).
C).
D).
3
C).
B).
D).
NEXT C4
Chuyển động theo hướng lệch về phía bản âm.
Chuyển động theo hướng lệch về phía bản dương.
STOP
Chân không lí tưởng là một môi trường trong đó không có một phân tử khí nào. Trong thực tế một môi trường chất khí thỏa mãn điều kiện nào sau đây thì ta có thể coi đó là môi trường chân không?
A).
ĐA
A).
B).
D).
C).
4
D).
B).
C).
Khi môi trường chất khí đó có áp suất cở 1atm.
Khi nhiệt độ của môi trường chất khí đó rất thấp.
Khi nhiệt độ của môi môi trường chất khí đó rất cao.
Khi môi trường chất khí đó có áp suất khoảng dưới 10-4mmHg.
DÒNG ĐIỆN TRONG CHÂN KHÔNG
MỤC 1
MỤC 2
MỤC 3
MỤC 4
DÒNG ĐiỆN TRONG CHÂN KHÔNG
SỰ PHỤ THUỘC CỦA DÒNG ĐiỆN TRONG CHÂN KHÔNG VÀO HiỆU ĐiỆN THẾ
TIA CATỐT
ỐNG PHÓNG ĐiỆN TỬ
TRỞ VỀ TRANG CHỦ
1. Dòng điện trong chân không
a. Thí nghiệm về dòng điện trong chân không
R
mA
V
Sơ đồ TN
CẮT NGUỒN E1
ĐÓNG: K1 + K2
MỞ: K1
ĐÓNG: K2
ĐÓNG: K1
ĐÓNG: K2
ĐẢO NGUỒN E1
ĐÓNG: K1 + K2
NỘI DUNG TN
1. Dòng điện trong chân không
a. Thí nghiệm về dòng điện trong chân không
R
mA
V
Sơ đồ MĐ
CẮT NGUỒN E1
ĐÓNG: K1 + K2
MỞ: K1
ĐÓNG: K2
ĐÓNG: K1
ĐÓNG: K2
ĐẢO NGUỒN E1
ĐÓNG: K1 + K2
NỘI DUNG TN


V
1. Dòng điện trong chân không
a. Thí nghiệm về dòng điện trong chân không
R


mA
LÀM TN2
K2
- Chận không là môi trường cách điện tôt.
Chú ý số chỉ
Kết luận ngay về tính chất điện của môi trường chân không?
Kết luận:
R


mA
LÀM TN 3
1. Dòng điện trong chân không
a. Thí nghiệm về dòng điện trong chân không
- Chận không là môi trường cách điện tôt.
Kết luận:
K1
K2
Chú ý số chỉ
Kết quả này đưa đến kết luận gì về môi trường chân không?
Nhưng nếu ta đốt nóng catôt và đặt vào hai đầu anốt và catốt một hiệu điện thế thuận thì vẫn có dòng điện chạy qua nó.
R


mA
1. Dòng điện trong chân không
a. Thí nghiệm về dòng điện trong chân không
- Chận không là môi trường cách điện tôt.
Kết luận:
K1
K2
Chú ý số chỉ
Kết quả này đưa đến kết luận gì về tính chất dẫn điện của môi trường chân không?
Nhưng nếu ta đốt nóng catôt và đặt vào hai đầu anốt và catốt một hiệu điện thế thuận thì vẫn có dòng điện chạy qua nó.
ĐẢO NGUỒN
- Dòng điện trong chân không có chỉ đi theo một chiều từ anốt sang catôt.
NEXT 2b
R


mA


V
K1
K2
1. Dòng điện trong chân không.
a. Thí nghiệm về dòng điện trong chân không.
- Dòng điện trong chân không có chỉ đi theo một chiều từ anốt sang catôt.
b. Bản chất dòng điện trong chân không.
(K) Khi
chưa đóng K1
(K) Khi
đóng K1
Catốt Phóng to
Catốt bị đốt nóng một số e nhận được năng lượng đủ lớn, thực hiện công thoát và bứt ra khỏi bề mặt catốt và chuyển động hổn loạn trong chân không. Đây gọi là hiện tượng “Bức xạ nhiệt êlectrôn”
ĐẢO NGUỒN E1
R


mA


V
K1
K2
1. Dòng điện trong chân không.
a. Thí nghiệm về dòng điện trong chân không.
- Dòng điện trong chân không có chỉ đi theo một chiều từ anốt sang catôt.
b. Bản chất dòng điện trong chân không.
Khi đổi cực của nguồn điện lực điện trường có tác dụng kéo các ê lectron về ca tốt và do đó trong mạch không có dòng điện vì vậy dòng điện trong điốt chân không chỉ theo một chiều từ anốt sang catốt.
KLuận
Đổi cực
b. Bản chất dòng điện trong chân không.
R


mA


V
K1
K2
1. Dòng điện trong chân không.
a. Thí nghiệm về dòng điện trong chân không.
Kết luận:
- Dòng điện trong điốt chân không là dòng dịch chuyển có hướng của các êlectron bứt ra từ catốt bị nung nóng dưới tác dụng của điện trường.
C1
- Dòng điện trong chân không có chỉ đi theo một chiều từ anốt sang catôt.
K1 đóng; K2 mở, trong mạch có dòng chạy qua không?
- Dòng điện trong điốt chân không là dòng dịch chuyển có hướng của các êlectron bứt ra từ catốt bị nung nóng dưới tác dụng của điện trường.
R


mA
K1
Câu hỏi C1
Trường hợp này trong chân không vẫn có các êlectron chuyển động hổn loạn nhưng mạch ngoài hở nên mA chỉ 0.
TL
C2
1. Dòng điện trong chân không.
- Dòng điện trong chân không có chỉ đi theo một chiều từ anốt sang catôt.
- Dòng điện trong điốt chân không là dòng dịch chuyển có hướng của các êlectron bứt ra từ catốt bị nung nóng dưới tác dụng của điện trường.
R


mA
Câu hỏi C2
Ở nhiệt độ bình thường, hầu như không có các êlectron tự do bứt ra khỏi bề mặt kim loại, bởi năng lượng của êlectron (động năng trung bình của chuyển động nhiệt) là nhỏ, không đủ để êlectron có thể bứt ra khỏi mặt kim loại.
TL
Theo các em ở nhiệt độ bình thường, có thể có các êlectron bứt ra khỏi mặt kim loại không? Tại sao?
1. Dòng điện trong chân không.
- Dòng điện trong chân không có chỉ đi theo một chiều từ anốt sang catôt.
Ê lectron bứt ra từ ca tốt có động năng ban đầu, trong số đó có một số có động năng lớn, nên chúng vẫn có thể đi đến ca tốt (tuy bị lực hãn của điện trường khi đó với giá trị nhỏ).
- Cường độ dòng điện bảo hòa phụ thuộc vào: bản chất và nhiệt độ của ca tốt.
- Khi U < Ubh: U tăng thì I tăng.
- Khi U >= Ubh thì khi U tăng , I không tăng nữa và có giá trị lớn nhất I = Ibh gọi là cường độ dòng điện bảo hòa.
- Từ đường đặc tuyến Vôn-Ampe khảo sát được em hãy trình bày mối quan hệ giữa cường độ dòng điện và hiệu điện thế?
Hỏi 3
Hỏi 2
C3
KL 2
KL 3
2. Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện trong chân không vào hiệu điện thế.
Ibh
Ubh
C4
- Dòng điện trong chân không, không tuân theo định luật Ôm.
- Cường độ dòng điện bảo hòa phụ thuộc vào yếu tố nào?
I’bh
T’ > T
- Đồ thị cho thấy: tuy U < 0 nhưng vẫn có I # 0. Theo em tại sao lại như vậy?
Giải thích
- Dòng điện trong điốt chân không là dòng dịch chuyển có hướng của các êlectron bứt ra từ catốt bị nung nóng dưới tác dụng của điện trường.
1. Dòng điện trong chân không.
Hỏi 1
KL 1
Quan sát đặc trưng Vôn-Ampe cho biết: Dòng điện trong chân không có tuân theo định luật Ôm hay không? Vì sao?
TL
2. Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện trong chân không vào hiệu điện thế.
- Dòng điện trong chân không, không tuân theo định luật Ôm.
- Dòng điện trong điốt chân không là dòng dịch chuyển có hướng của các êlectron bứt ra từ catốt bị nung nóng dưới tác dụng của điện trường.
1. Dòng điện trong chân không.
Khi nhiệt độ catốt tăng, động năng trung bình của êlectron càng lớn. Do đó càng có nhiều êlectron có thể bứt ra khỏi ca tốt. Khi đó êlectron dịch chuyển đến anốt càng nhiều và do đó, dòng điện bảo hòa Ibh tăng lên.
Ibh
Ubh
I’bh
T’ > T
C4
Tại sao giá trị của Ibh tăng khi nhiệt độ của catốt tăng?
TL
ĐIỐT
Vì đi ốt chân không chỉ cho dòng điện đi theo một chiều từ A nốt đến Ca tốt nên được dùng để biến đổi dòng xoay chiều thành dòng một chiều (chỉnh lưu dòng điện xoay chiều). Trong các sơ đồ điện nó được vẽ như hình bên.
K
A
Giải thích
- Cường độ dòng điện bảo hòa phụ thuộc vào: bản chất và nhiệt độ của ca tốt.
Các e vẫn về được đến a nốt do đó vẫn tồn tại dòng điện
Trả lời câu hỏi C3.
E1, r1


mA
Undo 2
Cắt E1
Đổi cực E1
Tăng R để giảm U
Tia catốt phát ra vuông góc với mặt ca tốt.
Tia catốt mang năng lượng.
Tia catốt truyền thẳng.
Nghiên cứu SGK, thảo luận trình bày về tính chất của tia ca tốt.
- Dòng điện trong điốt chân không là dòng dịch chuyển có hướng của các êlectron bứt ra từ catốt bị nung nóng dưới tác dụng của điện trường.
2. Sự phụ thuộc của I vào U.
- Dòng điện trong chân không, không tuân theo định luật Ôm.
- Ibh phụ thuộc vào: bản chất và nhiệt độ của ca tốt.
Dòng êlectron do ca tốt phát ra bay trong chân không (tia ca tốt hay tia âm cực)
1. Dòng điện trong chân không.
3. Tia catốt.
K
A
Các tính chất của tia ca tốt.
Tia catốt có khã năng đâm xuyên, tác dụng lên kính ảnh và có khả năng ion hóa không khí.
Tia catốt làm phát quang một số chất.
Tia ca tốt bị lệch trong điện trường và từ trường.
Tạo tia catốt
a).
b).
c).
d).
e).
g).
TN
Bản chất của tia catot
Hãy quan sát thí nghiệm sau.
Rút khí
- P = Pkq  Không phóng điện
P đủ nhỏ Phóng điện tự lực,
có cột sáng A và vùng tối K
P = 10-3 mmHg vùng tối chiếm đầy ống  phát tia âm cực
(tia Catôt),
P giảm tiếp  ngừng phóng điện
- Dòng điện trong điốt chân không là dòng dịch chuyển có hướng của các êlectron bứt ra từ catốt bị nung nóng dưới tác dụng của điện trường.
2. Sự phụ thuộc của I vào U.
1. Dòng điện trong chân không.
3. Tia catốt.
K
A
Bình thường
Lực điện
trên xuống
Lực điện
dưới lên
Lực điện hướng từ trên xuống.
Lực điện đổi
chiều liên tục
4. Ống phóng điện tử
+
-
K
A
Bình thường
Lực điện
trên xuống
Lực điện
Dưới lên
Lực điện hướng từ dưới lên.
Lực điện đổi
chiều liên tục
+
-
- Dòng điện trong điốt chân không là dòng dịch chuyển có hướng của các êlectron bứt ra từ catốt bị nung nóng dưới tác dụng của điện trường.
2. Sự phụ thuộc của I vào U.
1. Dòng điện trong chân không.
3. Tia catốt.
4. Ống phóng điện tử
K
A
Bình thường
Lực điện
trên xuống
Lực điện
Dưới lên
Lực điện đổi
chiều liên tục
- Dòng điện trong điốt chân không là dòng dịch chuyển có hướng của các êlectron bứt ra từ catốt bị nung nóng dưới tác dụng của điện trường.
2. Sự phụ thuộc của I vào U.
1. Dòng điện trong chân không.
3. Tia catốt.
4. Ống phóng điện tử
CHÚ Ý
R


mA


V
K1
K2
Giải thích câu hỏi C4
Tăng nguồn E2
Cường độ dòng điện được đo bằng điện lượng (lượng điện tích) chuyển qua thiết diện thẳng của vật dẫn trong một đơn vị thời gian.
Khi cường độ dòng điện trong chân không đã đạt giá trị bảo hòa thì điều này cũng có nghĩa là: điện lượng chuyển qua điốt chân không trong một giây bằng điện lượng ( lượng điện tích) bứt ra ở catốt trong một đơn vị thời gian
Hay cường độ dòng quang điện bảo hòa được đo bằng điện lượng bứt ra ở ca tốt trong một đơn vị thời gian.
Mà điện lượng bứt ra ở ca tốt trong một đơn vị thời gian phụ thuộc vào nhiệt độ của catốt
Nhiệt độ càng cao lượng điện tích bứt ra ở ca tốt càng nhiều. Dòng quang điện bảo hòa càng cao và ngược lại.
Giải thích hiện tượng
Undo 2a
BÀI TẬP CỦNG CỐ
C1
C2
C3
C5
C4
TRẮC NGHIỆM CŨNG CỐ
C1). Đồ thị nào dưới đây biểu diễn dòng điện trong chân không?
A).
ĐA
A).
B).
C).
D).
1
C).
B).
D).
Số êlectron bật ra khỏi catốt trong một giây tăng lên.
Số hạt tải điện bị ion hóa tăng.
C2). Nguyên nhân cường độ dòng điện bảo hòa trong chaankhoong tăng khi nhiệt độ catốt tăng là vì?
A).
ĐA
A).
B).
C).
D).
2
C).
B).
D).
Sức cản của môi trường lên các hạt tải điện giảm đi.
Số êlectron bật ra khỏi catốt không đổi.
TRẮC NGHIỆM CŨNG CỐ
Tia catốt phát ra vuông góc cới mặt catốt.
Tia catốt có khã năng đâm xuyên qua các lá kim loại mỏng.
C3). Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A).
ĐA
A).
B).
C).
D).
3
C).
B).
D).
NEXT C4
Tia catốt không bị lệch trong ddienj trường và từ trường.
Tia catôt có mang năng lượng.
TRẮC NGHIỆM CŨNG CỐ
TRẮC NGHIỆM CŨNG CỐ
Quỹ đạo của êlectron trong tia ca tốt không phải là một đường thẳng.
Dòng điện trong chân không tuân theo định luật Ôm.
C4). Phát biểu nào sau đây là đúng?
A).
ĐA
A).
B).
C).
D).
4
C).
B).
D).
NEXT C5
Khi hiệu điện thế đặt vào điốt chân không tăng thì cường độ dòng điện giảm.
Dòng điện trong đi ốt chân không chỉ tuân theo một chiều từ anốt đến catốt.
C5). Cường độ dòng điện bão hòa trong đi ốt chân không bằng 1mA, trong thời gian 1s số êlectron bứt ra khỏi mặt catốt là?
A).
ĐA
A).
B).
C).
D).
5
C).
B).
D).
6,6.1015 êlectron.
6,25.1015 êlectron.
6,1.1015 êlectron.
6,0.1015 êlectron.
TRẮC NGHIỆM CŨNG CỐ
Khi dòng điện trong điốt chân không đạt giá trị bảo hòa thì có bao nhiêu ê lectron bứt ra khỏi ca tốt sẽ chuyển hết về a nốt. Số ê lectron đi từ ca tốt về a nốt trong một giây là:
TL
CHÂN THÀNH CẢM ƠN QUÝ THẦY CÔ VỀ DỰ GiỜ
Cẩm Xuyên, ngày 16 tháng 11 năm 2007
STOP