Bài giảng Vật lí Lớp 11 - Bài 16: Dòng điện trong chân không (Bản mới)

KIỂM TRA KIẾN THỨC CŨ 
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ. 
Câu 1 : Ñieàu kieän ñeå coù doøng ñieän trong moät moâi tröôøng? 
Ñieàu kieän ñeå coù doøng ñieän trong moät moâi tröôøng : 
 Caàn : Haït taûi ñieän. 
 Ñuû : Ñaët trong ñieän tröôøng. 
KIỂM TRA KIẾN THỨC CŨ 
Câu 2 : Quaù trình phoùng ñieän töï löïc trong chaát khí laø gì? 
 Quaù trình phoùng ñieän trong chaát khí coù theå töï duy trì, khi khoâng coøn taùc nhaân ion hoùa taùc ñoäng töø beân ngoaøi, goïi laø quaù trình phoùng ñieän töï löïc trong chaát khí. 
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ. 
 Caùc em ñaõ bieát doøng ñieän trong kim loaïi, trong chaát ñieän phaân, trong chaát khí. 
 Baây giôø ta tìm hieåu trong moâi tröôøng chaân khoâng. 
I. CÁCH TẠO RA DÒNG ĐIỆN TRONG CHÂN KHÔNG 
DOØNG ÑIEÄN TRONG CHAÂN KHOÂNG 
II. TIA CATÔT 
Noäi dung chính 
Taïo doøng ñieän baèng caùch naøo? 
Baûn chaát doøng ñieän laø gì? 
Coù nhöõng tính chaát gì? 
Tia catoât coù baûn chaát nhö theá naøo? 
Ñöôïc duøng ñeå laøm gì? 
DOØNG ÑIEÄN TRONG CHAÂN KHOÂNG 
A 
K 
Chaân khoâng coù daãn ñieän khoâng??? 
Thí nghieäm moâ phoûng: 
Chaân khoâng 
Catoát 
Anoát 
Đioât chaân khoâng 
DOØNG ÑIEÄN TRONG CHAÂN KHOÂNG 
A 
K 
Chaân khoâng coù daãn ñieän khoâng??? 
Thí nghieäm moâ phoûng: 
 Doøng ñieän khoâng qua chaân khoâng. Haõy nhaän xeùt veà haït taûi ñieän trong chaân khoâng. 
 Laøm theá naøo ñeå chaân khoâng daãn ñieän? 
Khoâng coù haït taûi ñieän 
Ñöa haït taûi ñieän vaøo 
I A = 0 
U AK = 20V 
DOØNG ÑIEÄN TRONG CHAÂN KHOÂNG 
R 
A 
K 
Chaân khoâng coù daãn ñieän khoâng??? 
Thí nghieäm moâ phoûng: 
 Laøm theá naøo ñeå chaân khoâng daãn ñieän? 
 (Ñöa haït taûi ñieän vaøo chaân khoâng) 
 Ñoát noùng catoât. 
Electron phát ra từ catôt, bay tự do và bị hút về anôt 
Doøng ñieän trong Chaân khoâng laø gì? 
I A = 10mA 
U AK = 20V 
 Duøng 1 nguoàn ñieän ñoát noùng catoât: 
1. Baûn chaát doøng ñieän trong chaân khoâng. 
I A 
Dòng điện trong chân không là dòng chuyển dời có hướng của các electron 
được đưa vào khoảng chân không đó. 
DOØNG ÑIEÄN TRONG CHAÂN KHOÂNG 
R 
A 
K 
Thí nghieäm moâ phoûng: 
 I A raát nhoû 
U AK < 0 
U AK tăng 
U AK tieáp tuïc tăng 
 I A tăng 
I A taêng raát ít 
 Ñoát noùng ñoû catoât 
 ôû nhieät ñoä cao hôn 
 I A baõo hoøa lôùn hôn 
 (taêng U AK töông töï) 
 I A baõo hoøa 
I A = 1mA 
U AK = -10V 
I A = 10mA 
U AK = 20V 
I A = 10mA 
U AK = 30V 
I A = 10mA 
U AK = 45V 
I A = 20mA 
U AK = 45V 
U AK (V) 
I A (mA) 
-10 
-20 
20 
10 
30 
10 
20 
0 
DOØNG ÑIEÄN TRONG CHAÂN KHOÂNG 
2. Ñaëc tuyeán voân-ampe cuûa ñioât chaân khoâng (D): 
R 
A 
K 
 Thí nghieäm 
 Khoâng ñoát noùng ca toât 
 Ñoát noùng ñoû catoât 
 Ñoát noùng ñoû catoât 
 ôû nhieät ñoä cao hôn 
 Hieäu ñieän theá U AK 
 CÑDÑ I A 
U AK > 0 
U AK < 0 
 I A = 0 
 I A raát nhoû 
U AK tăng 
 I A tăng 
Tieáp tuïc tăng U AK 
 I A baõo hoøa 
Thay đổi U AK 
tương tự 
 I A baõo hoøa 
 lôùn hôn 
không đốt K 
K nóng đỏ 
K nóng đỏ t 0 cao hơn 
Dòng điện qua điôt chỉ đi 1 chiều từ A về K nên điôt 
có tính chỉnh lưu dòng điện. 
I A 
Hãy nhận xét dạng đồ thị I A (U AK )? 
DOØNG ÑIEÄN TRONG CHAÂN KHOÂNG 
Giải thích: 
R 
A 
K 
 I A raát nhoû 
U AK < 0 
U AK tăng 
U AK tieáp tuïc tăng 
 I A tăng 
I A baõo hoøa 
 Ñoát noùng ñoû catoât 
 ôû nhieät ñoä cao hôn 
 I A baõo hoøa lôùn hôn 
Electron bứt khỏi ca tôt với tốc độ khác nhau, 
Một số ít electron có tốc độ đủ lớn sẽ thắng lực 
đẩy từ A về K (do U AK âm và nhỏ) nên bay về A. 
Khi U AK dương, anôt hút electron và tạo ra 
dòng điện lớn. 
Khi số electron bứt ra trong 1 giây bằng số electron 
về anôt trong 1 giây thì dòng điện đạt giá trị bão hòa. 
Nhiệt độ catôt càng cao thì số electron bứt ra 
càng nhiều, giá trị dòng bão hòa càng lớn. 
I A