Bài giảng môn Vật lí Lớp 11 - Bài 15: Dòng điện trong chất khí (Bản chuẩn kiến thức)

í dẫn điện thì xe ôtô , xe máy có chạy được không ? Vì sao ? 
Câu hỏi 3: Nếu không khí dẫn điện thì các nhà máy điện sẽ ra sao ? 
I/ Chất khí là môi trường cách điện 
I/ Chất khí là môi trường cách điện 
Ở điều kiện thường chất khí có hạt mang điện không ? 
Có nhưng rất ít ( có thể bỏ qua ) 
 Kết luận : 
II/ SỰ DẪN ĐIỆN CỦA CHẤT KHÍ Ở ĐIỀU KIỆN THƯỜNG 
Ban dầu tích điện cho điện nghiệm ta thấy hai lá kim loại xoè ra . Một thời gian thì góc giữa hai lá kim loại nhỏ dần . Tại sao ? 
ĐIỆN NGHIỆM 
II/ SỰ DẪN ĐIỆN CỦA CHẤT KHÍ 
Ở ĐIỀU KIỆN THƯỜNG 
THÍ NGHIỆM 
E: Nguồn điện khoảng vài chục vôn 
R : Biến trở 
K: Khoá 
V: Vôn kế 
G: Điện kế nhạy 
A, B : Hai bản cực kim loại 
Đ: Đèn ga 
V 
G 
G 
R 
A B 
K 
Đ 
E 
1. thí nghiệm 
+ 
+ 
+ 
+ 
_ 
_ 
_ 
_ 
Khi đốt lửa hiện tượng gì xảy ra ? 
+ 
- 
- 
+ 
G 
II/ SỰ DÂN ĐIỆN CỦA CHẤT KHÍ Ở ĐIỀU KIỆN THƯỜNG 
II/ SỰ DẪN ĐIỆN CỦA CHẤT KHÍ 
Ở ĐIỀU KIỆN THƯỜNG 
Khi chưa đốt đèn ga 
0 
Khi đốt đèn ga 
0 
G 
G 
III/ BẢN CHẤT ĐÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ 
Tại sao ngọn lửa ga đã làm tăng hạt tải điện trong chất khí ? 
1. Sự ion hóa chất khí và tác nhân ion hóa 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
- 
- 
- 
- 
Ion - 
Electron 
Ion + 
Hạt trung hồ 
Trong khoảng khơng lúc này cĩ những hạt gì ? 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
++ 
+ 
+ 
_ 
_ 
_ 
_ 
_ 
_ 
_ 
_ 
_ 
_ 
_ 
_ 
_ 
_ 
_ 
_ 
_ 
ĐỐT LỬA 
+ 
- 
+ 
- 
+ 
- 
+ 
- 
+ 
- 
+ 
- 
Điều kiện thường 
KL: Không khí ở điều kiện thường không dẫn điện 
+ 
++++++++ 
_________ 
Bản chất dịng điện trong chất khí là gì ? 
+ 
+ 
- 
E 
Câu hỏi đặt ra là : Vậy chất khí có tuân theo định luật Ohm không ? 
Kết luận : 
ion dương 
ion âm 
electron . 
- Các hạt tải điện này do chất khí bị ion hóa sinh ra . 
- Ngọn lửa ga , đèn thuỷ ngân hay tia tử ngoại gọi là tác nhân ion hoá . 
2. Quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí 
ĐỊNH NGHĨA : SGK 
A 
Nguồn 
Điên cĩ 
Hiệu 
điện 
Thê thay 
Đổi 
được 
O 
U 
I 
I b 
U b 
U c 
O 
U 
I 
I b 
U b 
U c 
Hãy mô tả kĩ hơn đường cong V-A của chất khí ? 
Đặc tuyến Vôn-Ampe của chất khí 
Sự phụ thuộc của I-U ở hiệu điện thế thấp(U < U b ) 
Sự phụ thuộc của I-U ở hiệu điện thế thấp(Ub,Uc ) 
Sự phụ thuộc của I-U ở hiệu điện thế cao U> U c 
Sự phụ thuộc của cường độ dịng điện trong chât khí vào hiệu điện thế . 
Sự phụ thuộc của I-U ở hiệu điện thế thấp(U < U b ) 
Sự phụ thuộc của I-U ở hiệu điện thế thấp(Ub,Uc ) 
Sự phụ thuộc của I-U ở hiệu điện thế cao U> U c 
- Hiệu điện thế giữa hai bản cực nhỏ , sự ion hố diễn ra do nhiệt , dịng điện tăng khi hiệu điện thế tăng 
- Sự ion hố diễn ra do nhiệt , dịng điện đạt mức bão hồ , 100% số hạt tải điện được tạo thành đều di chuyển tới 2 bản cực . 
- Sự ion hố do 2 nguyên nhân : do nhiệt độ + do hiệu điện thế cao . Dịng điện lại tiếp tục tăng theo hiệu điện thế 
- Đoạn OA: U tăng , I tăng 
- Đoạn AB: U đủ lớn , I bão hòa 
- Đoạn BC: U quá lớn , I tăng nhanh khi U tăng . 
3. Hiện tượng nhân số hạt tải điện trong chất khí trong quá trình dẫn điện không tự lực 
- Chúng ta giải thích hiện tượng này qua mô hình sau . 
-- 
-- 
-- 
-- 
-- 
-- 
-- 
-- 
-- 
-- 
-- 
-- 
-- 
++ 
++ 
++ 
++ 
++ 
++ 
++ 
++ 
++ 
++ 
++ 
++ 
++ 
- 
+ 
- 
- 
- 
Qu ¸ tr×nh nh©n sè h¹t t¶i ® iƯn 
+ 
+ 
+ 
+ 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
+ 
+ 
+ 
+ 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
+ 
+ 
+ 
- 
- 
- 
- 
- 
+ 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
+ 
- 
- 
- 
+ 
Hiện tượng tăng mật độ hạt tải điện trong chất khí do dòng điện chạy qua gây ra gọi là hiện tượng nhân số hạt tải điện . 
IV. Củng cố : 
 Câu 1: Trong chất khí khi bị nung nóng : 
A.Chỉ có electron tự do	 
B. Các ion âm , ion dương 
C.Chỉ có ion dương 	 
D. Ion dương , ion âm , electron tự do, phân tử trung hoà . 
A 
B 
C 
D 
Cĩ hiệu điện thế giữa hai đầu khối khí . 
Áp suất thấp để electron dễ dàng 
chuyển động . 
CÂU 2: Để cĩ được một dịng điện truyền 
qua một chất khí , điều kiện đầu tiên là : 
Chất khí được ion hĩa bởi một tác nhân . 
Đốt nĩng catơt để sinh ra các electron 
 DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ 
BÀI 15 
ĐẶT VẤN ĐỀ 
Quá trình dẫn điện tự lực là quá trình dẫn điện của chất khí có thể tự duy trì , không cần ta chủ động tạo ra hạt tải điện . 
I.CHẤT KHÍ LÀ MÔI TRƯỜNG CÁCH ĐIỆN 
II. SỰ DẪN ĐIỆN CỦA CHẤT KHÍ Ở ĐIỀU KIỆN THƯỜNG 
III. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ 
1. Sự ion hóa chất khí 
2. Bản chất 
3. Quá trình dẫn điện không tự lực 
IV. QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN TỰ LỰC 
1. Khái niệm 
Có mấy cách tạo ra hạt tải điện ? 
Có 4 cách tạo ra hạt tải điện trong chất khí : 
 DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ 
BÀI 15 
ĐẶT VẤN ĐỀ 
Dòng điện chạy qua làm nhiệt độ khí tăng cao khiến phân tử khí bị ion hóa . 
I.CHẤT KHÍ LÀ MÔI TRƯỜNG CÁCH ĐIỆN 
II. SỰ DẪN ĐIỆN CỦA CHẤT KHÍ Ở ĐIỀU KIỆN THƯỜNG 
III. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ 
1. Sự ion hóa chất khí 
2. Bản chất 
3. Quá trình dẫn điện không tự lực 
IV. QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN TỰ LỰC 
1. Khái niệm 
Điện trường lớn làm ion hóa chất khí ở nhiệt độ thấp . 
Catôt bị nung đỏ làm cho nó có thể phát ra các electron. 
Các ion dương có năng lượng lớn đập vào catôt làm bật ra các electron. 
 DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ 
BÀI 15 
ĐẶT VẤN ĐỀ 
I.CHẤT KHÍ LÀ MÔI TRƯỜNG CÁCH ĐIỆN 
II. SỰ DẪN ĐIỆN CỦA CHẤT KHÍ Ở ĐIỀU KIỆN THƯỜNG 
III. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ 
1. Sự ion hóa chất khí 
2. Bản chất 
3. Quá trình dẫn điện không tự lực 
IV. QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN TỰ LỰC 
1. Khái niệm 
2. Tia lửa điện 
 DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ 
BÀI 15 
ĐẶT VẤN ĐỀ 
I.CHẤT KHÍ LÀ MÔI TRƯỜNG CÁCH ĐIỆN 
II. SỰ DẪN ĐIỆN CỦA CHẤT KHÍ Ở ĐIỀU KIỆN THƯỜNG 
III. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ 
1. Sự ion hóa chất khí 
2. Bản chất 
3. Quá trình dẫn điện không tự lực 
IV. QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN TỰ LỰC 
1. Khái niệm 
2. Tia lửa điện 
Tia lử điện là quá trình phóng điện tự lực trong chất khí đặt giữa hai điện cực khi điện trường đủ mạnh để ion hóa chất khí 
Điều kiện : điện trường mạnh 
Video 1 
Video 2 
Video 3 
 DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ 
BÀI 15 
ĐẶT VẤN ĐỀ 
I.CHẤT KHÍ LÀ MÔI TRƯỜNG CÁCH ĐIỆN 
II. SỰ DẪN ĐIỆN CỦA CHẤT KHÍ Ở ĐIỀU KIỆN THƯỜNG 
III. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ 
1. Sự ion hóa chất khí 
2. Bản chất 
3. Quá trình dẫn điện không tự lực 
IV. QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN TỰ LỰC 
1. Khái niệm 
2. Tia lửa điện 
ỨNG DỤNG: 
1. Trong động cơ nổ : bugi 
2. Trong cuộc sống : cột thu lôi 
 DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ 
BÀI 15 
ĐẶT VẤN ĐỀ 
I.CHẤT KHÍ LÀ MÔI TRƯỜNG CÁCH ĐIỆN 
II. SỰ DẪN ĐIỆN CỦA CHẤT KHÍ Ở ĐIỀU KIỆN THƯỜNG 
III. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ 
1. Sự ion hóa chất khí 
2. Bản chất 
3. Quá trình dẫn điện không tự lực 
IV. QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN TỰ LỰC 
1. Khái niệm 
2. Tia lửa điện 
3. Hồ quang điện 
 DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ 
BÀI 15 
ĐẶT VẤN ĐỀ 
Hồ quang điện : là quá trình phóng điện tự lực xảy ra trong chấât khí ở áp suất thường hoặc áp suất thấp đặt gữa hai điện cực có hiệu điện thế không lớn . 
I.CHẤT KHÍ LÀ MÔI TRƯỜNG CÁCH ĐIỆN 
II. SỰ DẪN ĐIỆN CỦA CHẤT KHÍ Ở ĐIỀU KIỆN THƯỜNG 
III. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ 
1. Sự ion hóa chất khí 
2. Bản chất 
3. Quá trình dẫn điện không tự lực 
IV. QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN TỰ LỰC 
1. Khái niệm 
2. Tia lửa điện 
3. Hồ quang điện 
Video 1 
Video 2 
Video 3 
 DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ 
BÀI 15 
ĐẶT VẤN ĐỀ 
ỨNG DỤNG: 
I.CHẤT KHÍ LÀ MÔI TRƯỜNG CÁCH ĐIỆN 
II. SỰ DẪN ĐIỆN CỦA CHẤT KHÍ Ở ĐIỀU KIỆN THƯỜNG 
III. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ 
1. Sự ion hóa chất khí 
2. Bản chất 
3. Quá trình dẫn điện không tự lực 
IV. QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN TỰ LỰC 
1. Khái niệm 
2. Tia lửa điện 
3. Hồ quang điện 
1. Hàn điện 
2. Làm đèn chiếu sáng 
3. Đun chảy vật liệu 
1. Câu nào dưới đây nĩi về qúa trình dẫn điện tự lực của chất khí là khơng đúng ? 
D. Đĩ là quá trình dẫn điện trong chất khí chỉ tồn tại khi liên tục tạo ra các hạt tải điện trong khối khí 
C. Đĩ là quá trình dẫn điện được ứng dụng trong bugi của động cơ nổ . 
B. Đĩ là quá trình dẫn điện của chất khí nằm trong một điện trường đủ mạnh . 
A. Đĩ là quá trình dẫn điện trong chất khí , khơng cần liên tục tạo ra các hạt tải điện trong khối khí . 
2. Hồ quang điện là quá trình phĩng điện tự lực của chất khí , hình thành do 
D. chất khí bị tác dụng của các tác nhân ion hĩa 
C. quá trình nhân số hạt tải điện kiểu thác lũ trong chất khí 
B. catơt bị nung nĩng phát ra electron 
A. phân tử khí bị điện trường mạnh làm ion hĩa 
3. Câu nào dưới đây nĩi về tia lửa điện là khơng đúng ? 
A. Đĩ là quá trình phĩng điện tự lực trong chất khí khi cĩ điện trường đủ mạnh để làm ion hĩa chất khí ở 2 điện cực 
B. Đĩ là quá trình phĩng điện khơng tự lực trong chất khí làm ion hĩa chất khí ở 2 điện cực 
C. Đĩ là quá trình phĩng điện trong chất khí cĩ thể tự duy trì khơng cần liên tục phun hạt tải điện vào . 
D. Đĩ là quá trình phĩng điện được sử dụng trong Bugi . 
4. Khi mưa giơng ta phải làm gì để phịng tránh sét đánh vào nhà ? 
A. Trồng các cây xanh lớn xung quanh nhà . 
B. Cất nhà trên gị đất cao . 
C. Cất nhà giữa khu đất trống . 
D. Lắp đặt cột thu lơi .