Bài giảng Vật lí Lớp 11 - Bài 15: Dòng điện trong chất khí - Nguyễn Anh Duy

TRƯỜNG THPT ĐA PHƯỚC 
GV: ĐẶNG NGUYỄN ANH HUY 
NĂM HỌC: 2007 - 2008 
Câu 1: Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của : 
 A. Các iôn dương , iôn âm 
 B. Các iôn dương và các êlectron 
 C. Các iôn âm và các êlectron 
 D. Các iôn dương , iôn âm và các êlectron 
KIỂM TRA BÀI CŨ 
Câu 2: Câu nào dưới đây nói về chuyển động của các hạt tải điện trong chất điện phân là không đúng ? 
A . Khi dòng điện chạy qua bình điện phân thì các iôn âm và electron đi về anốt còn các iôn dương đi về catốt . 
B . Khi dòng điện chạy qua bình điện phân thì chỉ có các electron đi về anốt còn các iôn dương đi về catốt . 
C . Khi dòng điện chạy qua bình điện phân thì các iôn âm đi về anốt còn các iôn dương đi về catốt . 
D. Khi dòng điện chạy qua bình điện phân thì chỉ có các electron đi từ catốt về anốt . 
KIỂM TRA BÀI CŨ 
 Câu 3: Bài tập 11 trang 85/SGK 
KIỂM TRA BÀI CŨ 
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ 
Bài 15 
TIẾT 1 
I. CHẤT KHÍ LÀ MÔI TRƯỜNG CÁCH ĐIỆN 
II. SỰ DẪN ĐIỆN CỦA CHẤT KHÍ TRONG ĐIỀU KIỆN THƯỜNG 
III. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ 
NỘI DUNG KIẾN THỨC 
TIẾT 2 
IV – QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN TỰ LỰC TRONG CHẤT KHÍ VÀ ĐIỀU KIỆN để TẠO RA QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN TỰ LỰC 
V – TIA LỬA ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN TẠO RA TIA LỬA ĐIỆN 
VI – HỒ QUANG ĐIỆN VÀ ĐIều KIỆN TẠO RA hồ QUANG ĐIỆN 
I. CHẤT KHÍ LÀ MÔI TRƯỜNG CÁCH ĐIỆN 
- Chất khí trong điều kiện thường không dẫn điện . 
- Trả lời C1/SGK trang 86 
- Lí do: ở điều kiện thường không có hạt tải điện trong chất khí 
Mạch đo trực tiếp cường độ dòng điện qua chất khí bằng điện kế nhạy 
A 
B 
V 
G 
K 
R 
+ 
– 
Không khí giữa hai bản tụ 
II. SỰ DẪN ĐIỆN CỦA CHẤT KHÍ TRONG ĐIỀU KIỆN THƯỜNG 
A 
B 
V 
G 
K 
R 
+ 
– 
Kim điện kế chỉ số 0 
II. SỰ DẪN ĐIỆN CỦA CHẤT KHÍ TRONG ĐIỀU KIỆN THƯỜNG 
A 
B 
V 
G 
K 
R 
+ 
– 
Kim điện kế chỉ khác 0 
II. SỰ DẪN ĐIỆN CỦA CHẤT KHÍ TRONG ĐIỀU KIỆN THƯỜNG 
A 
B 
V 
G 
K 
R 
+ 
– 
Kim điện kế chỉ khác 0 
Ultra Violet 
II. SỰ DẪN ĐIỆN CỦA CHẤT KHÍ TRONG ĐIỀU KIỆN THƯỜNG 
Các tác nhân tác dụng lên chất khí gây ra hiện tượng tăng mật độ hạt tải điện 
II. SỰ DẪN ĐIỆN CỦA CHẤT KHÍ TRONG ĐIỀU KIỆN THƯỜNG 
- Trả lời C2/SGK trang 87 
III. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ 
1. Sự ion hóa chất khí và tác nhân ion hóa : 
Ultra Violet 
- Tác nhân ion hóa : 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
Sự ion hóa chất khí 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
Sự ion hóa chất khí 
- 
- 
- 
- 
Vậy : Hạt mang điện tự do trong chất khí là ION DƯƠNG, ION ÂM và ÊLECTRON 
+ Sự ion hóa chất khí : 
Các tác nhân ion hóa tách phân tử khí trung hòa thành ion dương và êlectron tự do. Êlectron tự do lại kết hợp với các phân tử trung hòa thành ion âm . 
III. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
Sự tái hợp 
- 
- 
- 
- 
+ 
- 
- 
+ 
+ 
- 
+ 
- 
+ 
- 
+ 
- 
+ 
- 
- 
+ 
+ 
- 
+ 
- 
+ 
- 
E 
+ 
- 
+ 
- 
III. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ 
1. Sự ion hóa chất khí và tác nhân ion hóa : 
Chất khí chỉ dẫn điện khi có hạt tải điện (electron, ion) do tác nhân ion hóa sinh ra . 
Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các electron và ion trong điện trường . 
III. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ 
2. Quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí : 
Quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí xảy ra khi ta phải dùng tác nhân iôn hóa từ bên ngoài để tạo ra hạt tải điện trong chất khí . 
III. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ 
2. Quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí 
I bh 
U 
I 
0 
 Đoạn Oa : U tăng I tăng 
 Đoạn ab : I đạt giá trị bão hịa I= I bh 
 Đoạn bc : U tăng  I tăng nhanh 
a 
b 
c 
3. Hiện tượng nhân số hạt tải điện trong chất khí trong quá trình dẫn điện không tự lực : 
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 . 
III. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ 
IV – QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN TỰ LỰC TRONG CHẤT KHÍ VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỂ TẠO RA QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN TỰ LỰC  
1. THẾ NÀO LÀ QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN TỰ LỰC ? 
Quá trình dẫn điện của chất khí có thể tự duy trì , không cần ta chủ động tạo ra các hạt tải điện , gọi là quá trình dẫn điện ( phóng điện ) tự lực . 
2. CÓ THỂ TẠO RA CÁC HẠT TẢI ĐIỆN MỚI TRONG CHẤT KHÍ BẰNG CÁCH NÀO ? 
 CÓ 4 CÁCH CHÍNH : 
Dòng điện chạy qua chất khí  nhiệt độ tăng  iôn hóa chất khí . 
Điện trường lớn  iôn hóa chất khí ngay khi ở nhiệt độ thấp . 
Catôt bị dòng điện nung nóng đỏ  phát xạ nhiệt êlectron . 
Iôn dương có năng lượng lớn đập vào catôt  làm bật êlectron ra khỏi catôt 
1. Tia lửa điện là gì ? 
Tia lửa điện là quá trình phóng điện tự lực trong chất khí đặt giữa hai điện cực khi điện trường đủ mạnh để biến phân tử khí trung hoà thành ion dương và êlectron tự do. 
V. TIA LỬA ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN TẠO RA TIA LỬA ĐIỆN 
 2. Điều kiện tạo ra tia lửa điện : 
Hình thành trong không khí ở điều kiện thường , khi điện trường đạt đến giá trị ngưỡng vào khoảng 3.10 6 V/m 
V. TIA LỬA ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN TẠO RA TIA LỬA ĐIỆN 
3. Ứng dụng tia lửa điện ? 
 Dùng trong động cơ nổ để đốt hỗn hợp nổ ( là hơi xăng lẫn không khí ) trong xilanh . Bộ phận để tạo ra tia lửa điện là bugi . 
V. TIA LỬA ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN TẠO RA TIA LỬA ĐIỆN 
 Hoàn thành yêu cầu C5. 
V. TIA LỬA ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN TẠO RA TIA LỬA ĐIỆN 
Sét là tia lửa hình thành giữa đám mây mưa và mặt đất nên thường đánh vào các mô đất cao , ngọn cây . 
Hồ quang điện là gì ? 
Hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực xảy ra trong chất khí ở áp suất thường hoặc áp suất thấp đặt giữa hai điện cực có hiệu điện thế không lớn . 
VI – HỒ QUANG ĐIỆN VÀ ĐIỆN KIỆN TẠO RA HỒ QUANG ĐIỆN: 
2. Điều kiện tạo ra hồ quang điện : 
Làm nóng đỏ điện cực  phát xạ nhiệt êlectron . 
Sau đó tạo ra một điện trường đủ mạnh  sự ion hóa chất khí  xuất hiện tia lửa điện , phát ra một cung sáng chói như ngọn lửa nối hai điện cực  hồ quang điện . 
VI – HỒ QUANG ĐIỆN VÀ ĐIỆN KIỆN TẠO RA HỒ QUANG ĐIỆN: 
3. Ứng dụng : 
Hồ quang điện có nhiều ứng dụng như hàn điện , làm đèn chiếu sáng , đun chảy vật liệu  
VI – HỒ QUANG ĐIỆN VÀ ĐIỆN KIỆN TẠO RA HỒ QUANG ĐIỆN: 
Chất khí chỉ dẫn điện khi có hạt tải điện (electron, ion) do tác nhân ion hóa sinh ra . 
Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các electron và ion trong điện trường . 
Quá trình dẫn điện của chất khí có thể tự duy trì , không cần ta chủ động tạo ra các hạt tải điện , gọi là quá trình dẫn điện ( phóng điện ) tự lực . 
CỦNG CỐ 
 Tia lửa điện là quá trình phóng điện tự lực hình thành trong chất khí khi có điện trường đủ mạnh để làm iôn hóa chất khí . 
 Hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực hình thành khi dòng điện qua chất khí có thể giữ được nhiệt độ cao của catôt để nó phát ra được êlectron bằng hiện tượng phát xạ nhiệt êlectron . 
CỦNG CỐ 
Dòng diện trong chất khí chỉ có thể là dòng chuyển dời có hướng của 
Các êlectron mà ta đưa vào trong chất khí . 
Các ion mà ta đưa từ bên ngoài vào trong chất khí . 
Các êlectron và ion mà ta đưa từ bên ngoài vào trong chất khí . 
Các êlectron và ion được tạo ra trong chất khí hoặc đưa từ bên ngoài vào trong chất khí . 
VẬN DỤNG 
2. Hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực của chất khí , hình thành do 
Phân tử khí bị điện trường mạnh làm ion hóa . 
Catốt bị nung nóng phát ra êlectron 
Quá trình nhân số hạt tải điện kiểu thác lũ trong chất khí . 
Chất khí bị tác dụng của các tác nhân ion hoá . 
VẬN DỤNG 
HẾT BÀI