Bài giảng Vật lí Lớp 11 - Bài 15: Dòng điện trong chất khí - Nguyễn Thế Vũ

BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ 
( 25/11/2010) 
Giáo viên: Nguyễn Thế Vũ 
TRƯỜNG THPT HÀ HUY GIÁP 
ÔN LẠI KIẾN THỨC CŨ: 
Câu 1: Hạt mang điện trong kim loại là : 
A. iôn âm 
B. iôn dương 
C. êlectron tự do 
D. hạt bất kỳ 
ĐÁP ÁN 
ÔN LẠI KIẾN THỨC CŨ: 
Câu 2: Hạt mang điện trong chất điện phân là : 
A. iôn âm , iôn dương 
B. iôn dương 
C. êlectron tự do 
D. iôn âm 
ĐÁP ÁN 
ÔN LẠI KIẾN THỨC CŨ: 
Câu 3: Một bình điện phân dung dịch bạc nitrat để xảy ra hiện tượng dương cực tan thì anốt phải là : 
A. Kẽm 
B. NO 3 
C. Bạc 
D. Kim loại bất kỳ 
ĐÁP ÁN 
ÔN LẠI KIẾN THỨC CŨ: 
Câu 4: Công thức Pharaday : 
A. 
ĐÁP ÁN 
B. 
C. 
D. 
I. Chất khí là môi trường cách điện 
BÀI 15: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ 
Chất khí không dẫn điện vì các phân tử chất khí ở trạng thái trung hòa về điện , do đó không có hạt tải điện 
Ở điều kiện bình thường , chất khí có 
 dẫn điện không ? Vì sao ? 
Không dẫn điện 
I. Chất khí là môi trường cách điện 
- 
II. Sự dẫn điện của chất khí trong điều kiện thường 
Đèn 
Khí nóng 
Tia tử ngoại 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
Söï ion hoùa 
chaát khí 
Taùc nhaân ion hoùa 
III. Bản chất dòng điện trong chất khí 
1. Sự ion hóa và tác nhân ion hóa 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
- 
- 
- 
- 
+ 
- 
- 
+ 
+ 
- 
+ 
- 
+ 
- 
+ 
- 
+ 
- 
- 
+ 
+ 
- 
+ 
- 
+ 
- 
E 
+ 
- 
+ 
- 
Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm , các e ngược chiều điện trường.Các hạt tải điện này là do chất khí bị ion hóa sinh ra 
Đoạn Oa : U nhỏ , I tăng theo U 
Đoạn ab : U đủ lớn I đạt giá trị bảo hòa I = I bh 
Đoạn bc : U quá lớn I tăng nhanh khi U tăng 
2. Quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí 
U 
O 
U đủ lớn 
U quá lớn 
I 
U nhỏ 
a 
b 
c 
 Nó chỉ tồn tại khi ta tạo ra các hạt tải điện trong khối khí giữa hai bản cực và biến mất khi ta ngừng việc tạo ra các hạt tải điện 
 Quá trình dẫn điện không tự lực không tuân theo định luật Ôm 
3. Hiện tượng nhân đôi 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 
+ 
+ 
+ 
+ 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
+ 
+ 
+ 
+ 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
+ 
+ 
+ 
- 
- 
- 
- 
- 
+ 
- 
- 
- 
- 
- 
- 
+ 
- 
- 
- 
+ 
Quá trình nhân số hạt tải điện theo kiểu thác lũ(tuyết lở ) 
IV. Quá trình dẫn điện tự lực trong chất khí và 
điều kiện để tạo ra 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 hạt tải điện , gọi là quá trình dẫn điện(phóng điện ) tự lực . 
1. Dòng điện chạy qua chất khí làm nhiệt độ khí tăng rất cao , khiến phân tử khí bị ion hóa 
2. Điện trường trong chất khí rất lớn , khiến phân tử khí bị ion hóa ngay khi nhiệt độ thấp 
3. Catốt bị dòng điện nung đỏ làm cho nó phát xạ nhiệt e 
4. Catốt không nóng đỏ nhưng bị các ion dương có năng lượng lớn đập vào làm bật e ra khỏi catốt 
V. TIA LỬA ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN TẠO RA TIA LỬA ĐIỆN 
1. Định nghĩa : 
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 hòa thành iôn 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 
Điều kiện tạo ra tia lửa điện là trong chất khí phải có điện trường với cường độ 3.10 6 V/m 
V. TIA LỬA ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN TẠO RA TIA LỬA ĐIỆN 
3. Ứng dụng : 
- Bugi của động cơ nổ 
V. TIA LỬA ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN TẠO RA TIA LỬA ĐIỆN 
3. Ứng dụng : 
- Sét 
Làm thế nào để chống sét cho các toà nhà ? 
VI. HỒ QUANG ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN TẠO RA HỒ QUANG ĐIỆN 
- Hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực xảy ra trong không khí ở áp suất thường hoặc áp suất thấp đặt giữa hai điện cực có hiệu điện thế không lớn 
1. Định nghĩa : 
VI. HỒ QUANG ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN TẠO RA HỒ QUANG ĐIỆN 
- Điều kiện tạo ra hồ quang điện là catốt được đốt nóng đến nhiệt độ cao để phát xạ nhiệt êlectron và có một hiệu điện thế cao để mồi cho quá trình phóng điện xảy ra 
2. Điều kiện tạo ra hồ quang điện : 
VI. HỒ QUANG ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN TẠO RA HỒ QUANG ĐIỆN 
 Hồ quang điện ứng dụng như : hàn điện , làm đèn chiếu sáng , đun chảy vật liệu  
3. Ứng dụng : 
Củng cố 
Caâu 1 
Choïn caâu ñuùng : 
A . Doøng ñieän trong chaát khí laø doøng caùc ion. 
B . Doøng ñieän trong chaát khí dòng các electron 
C. Doøng ñieän trong chaát khí laø doøng dòch chuyeån coùhöôùng cuûa caùc ion döông theo chieàu ñieän tröôøng vaø caùc ion aâm , electron ngöôïc chieàu ñieän tröôøng . 
D . Doøng ñieän trong chaát khí là dòng chuyển dời của các hạt mang điện dương 
ĐÁP ÁN 
Thế nào là sự ion hóa chất khí ? 
Tách các phân tử khí trung hòa thành các hạt tải điện 
Caâu 2 
Em haõy phaân bieät söï phoùng ñieän töï löïc vaø söï phoùng ñieän khoâng töï löïc ? 
- Phoùng ñieän khoâng töï löïc : Chæ xaûy ra khi ta phaûi duøng taùc nhaân ion hoaù töø beân ngoaøi ñeå taïo ra haït taûi ñieän trong chaát khí . 
- Phoùng ñieän töï löïc : Quaù trình phoùng ñieän vaãn tieáp tuïc xaûy ra ñöôïc khi khoâng coøn taùc nhaân ion hoaù töø beân ngoaøi . 
Xin chào hẹn gặp lại 
Xin chào hẹn gặp lại 
XIN CHÀO HẸN GẶP LẠI !