Bài 16. Dòng điện trong chân không

TiÕt 62 §43. Dßng ®iÖn trong ch©n kh«ng
Nội dung cơ bản:
II. Cường độ dòng điện trong chân không
III. Cấu tạo và hoạt động của điôt điện tử
I. Bản chất dòng điện trong chân không
Mục đích yêu cầu:
HS nắm được:
* Các thí nghiệm về dòng điện trong chân không
* Bản chất dòng điện trong chân không
* Điều kiện để có dòng điện trong chân không
* Cấu tạo và hoạt động của điôt điện tử
Lớp
11A1 11A2 11A3

11A5
Ngày dạy

1 - 02- 05 2- 02- 05

2- 02- 05

2- 02- 05
HS vắ
ng
Đ
iểm
KT
miệng
Ngày soạn: 25 - 1 - 2005
Tiết 62 Đ43. Dòng điện trong chân không
Dạng P. Đ.
Tia lửa điện
Hồ quang điện
Hiện tượng
Tia lửa dích dắc, ánh sáng chói loà, tiếng nổ, mùi khét ôzôn
ánh sáng chói loà giữa 2 cực, lưỡi liềm sáng, dương cực lõm
ĐK phát sinh
Hiệu điện thế cao
Hiệu điện thế thấp
Nguyên nhân - Cơ chế
Sự iôn hoá do va chạm khi E > 3.105 V/m
Sự phóng electrôn từ anốt bị đốt nóng ở t0 cao
Bản chất dòng điện
Dòng iôn dương chạy về catốt (cực âm), iôn âm và electrôn chạy về anốt (cực dương)
ứng dụng
Cột thu lôi, khoan kim loại
Nguồn sáng, hàn điện, nấu chảy kim loại
1. So sánh hai dạng phóng điện trong không khí ở điều kiện thường về các mặt sau:
Kiểm tra bài cũ:
Dòng điện là gì? Chiều của dòng điện được xác định như thế nào? Hãy nêu điều kiện để có dòng điện?
Định nghĩa: Dòng điện là dòng chuyển dời có hướng của các hạt mang điện.
Quy ước: Chiều dòng điện là chuyển dời có hướng của các điện tích dương.
Điều kiện: Phải có các hạt mang điện tự do và giữa hai đầu vật dẫn phải có một hiệu điện thế.
Bản chất dòng điện trong chất khí ?
?
?
Kiểm tra bài cũ
Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các iôn dương theo chiều điện trường, của các iôn âm và electrôn ngược chiều điện trường.
Tiết 62 Đ43. Dòng điện trong chân không
1. Bản chất dòng điện trong chân không
a. Thí nghiệm:
- Chân không lí tưởng là môi trường không có một phân tử khí nào.
- Trong ống có áp suất p < 10-4 mmHg được coi là chân không
* Dụng cụ TN:
- Điện kế G
- Một ống thuỷ tinh chân không
- Hai điện cực: anốt A, catốt K
- Hai nguồn điện E1 và E2
* TN1:
- Nối A với cực +, K với cực -
Kim điện kế chỉ 0 : I = 0
Không có dòng điện qua chân không.
* TN2:
- Đốt nóng K bằng nguồn E2
Kim điện kế lệch : I ? 0
Có dòng điện qua chân không
* TN3:
- Đốt nóng K bằng nguồn E2
Kim điện kế chỉ 0 : I = 0
Dòng điện qua chân không, (nếu có) chỉ đi theo một chiều từ A sang K
Đổi cực của nguồn E1
Cực + nối với K, cực âm nối với A
Kết quả các thí nghiệm:
I = 0
I ? 0
Dòng điện qua chân không, (nếu có) chỉ đi theo một chiều từ A sang K
?
?
Khi đó các electron nhận được một năng lượng cần thiết để có thể bứt ra khỏi kim loại (gọi là hiện tượng phát xạ nhiệt electron)
Tại sao trong thí nghiệm khi chưa đốt nóng catốt thì trong mạch không có dòng điện?
ở điều kiện bình thường electron tự do không bứt ra khỏi bề mặt kim loại.
Tại sao khi nung nóng ca tốt electron có thể bắn ra khỏi mặt kim loại?
b. Bản chất dòng điện trong chân không
* Giải thích kết quả các TN
- Bình thường trong kim loại có các electrôn tự do, CĐ nhiệt hỗn loạn, không thoát ra khỏi mặt KL.Trong TN1: I = 0
- Khi KL được đốt nóng có sự phát xạ nhiệt electrôn , một số electrôn bứt ra khỏi KL
- Do tác dụng của lực điện trường các electrôn chạy từ K sang A ? dòng điện có chiều từ A sang K, Trong TN2: I ? 0
b. Bản chất dòng điện trong chân không
- Khi nối A vào cực âm, K vào cực dương, lực điện trường đẩy electrôn trở lại K: trong mạch không có dòng điện. Trong TN3 : I = 0
Kết luận
Dòng điện trong chân không là dòng chuyển dời có hướng của các electrôn bứt ra từ catốt bị nung nóng
Bản chất Dòng điện trong chân không
Khi UAK = 0 thì electron bứt ra sẽ tụ tập gần K và không có sự chuyển dời có hướng của electron .I = 0
Khi UAK > 0 thì electron bứt ra khỏi K, dưới tác dụng lực điện trường sẽ chuyển động từ K sang A tạo thành dòng điện.
I ? 0
I = 0
2. Cường độ dòng điện trong chân không
- Khi U < 0: I = 0
- Khi U > 0: I ? 0 U tăng thì I tăng, nhưng không tuân theo ĐL Ôm
- Khi U đạt đén một giá trị nào đó thì I đạt giá trị boã hoà Ibh.
- Nhiệt độ càng cao thì Ibh càng lớn vì khả năng phát xạ nhiệt electrôn lớn hơn.
3. ứng dụng của dòng điện trong chân không
a. Điôt điện tử:
Đèn điện tử hai cực
Dựa trên tính chất dẫn điện theo một chiều của chân không
Dùng để chỉnh lưu dòng điện xoay chiều
Cấu tạo:
- ống thuỷ tinh hoặc KL, hút chân không: p = 10-6 - 10-8 mmHg, - Anôt A , Catốt K
- Khi UAK > 0 cho dòng điện qua đèn, - Khi UAK < 0 không cho dòng điện qua đèn.
3. ứng dụng của dòng điện trong chân không
b. Triôt điện tử:
Đèn điện tử ba cực
- Trong điôt ta thêm một điện cực gần K, gọi là cực lưới G
-Thay đổi UGK, ta có thể tăng hoặc giảm dòng electrôn từ K sang A, ? thay đổi I qua đèn
UGK > 0: tăng I, UGK < 0: giảm I,
- Dùng trong mạch khuếch đại
3. ứng dụng của dòng điện trong chân không
c. ống phóng điện tử:
Cấu tạo và hoạt động của ống phóng điện tử
- Khi khoét lỗ trên anôt của điôt điện tử, có dòng elctrrôn chui qua, tạo nên chùm tia elctrrôn .
- Chùm tia elctrrôn bị lệch trong điện trường và từ trường, khi đập vào lớp chất huỳnh quang sẽ làm lớp này phát sáng.
- Tính chất trên được ứng dụng trong ống phóng điện tử, bộ phận chủ yếu trong máy thu hình và trong dao động kí điện từ
Hoạt động: Theo SGK
Bài tập về nhà
1. So sánh bản chất dòng điện trong các môi trường: Kim loại, chất điện phân, chất khí và trong chân không.
2. Điều kiện để có dòng điện trong các môi trường: Kim loại, chất điện phân, chất khí và trong chân không.
3. ĐL Farađây, ứng dụng của hiên tượng điện phân.
4. So sánh hai dạng phóng điện trong không khí ở điều kiện thường về các mặt, ứng dụng của tia lử điện và hồ quang điện
5. Cấu tạo, hoạt động và ứng dụng của điôt và triôt điện tử