Bài 16: Dòng điện trong chân không

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

Tiết 62 Đ43 Dòng điện trong chân

không

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

Líp 11A1 11A2 11A3 11A5 Ngµy d¹y 1 - 02- 05 2- 02- 05 2- 02- 05 2- 02- 05

HS v¾ng

§iÓm KT miÖng

Ngµy so¹n: 25 - 1 - 2005

TiÕt 62 §43 Dßng ®iÖn trong ch©n kh«ng

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 > 3.10 5 V/m

Sự phóng electrôn từ anốt bị đốt nóng ở t 0 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, Nguồn sáng, hàn điện,

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.

A

K

Chân không

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

G

- E1 + - E2 +

- Một ống thuỷ tinh chân không

- Hai điện cực: anốt A, catốt K

- Hai nguồn điện E và E

* TN1:

Nèi A víi cùc +, K víi cùc

-Kim ®iÖn kÕ chØ 0 : I = 0

Kh«ng cã dßng ®iÖn qua

ch©n kh«ng

* TN2:

- §èt nãng K b»ng nguån E2

Kim ®iÖn kÕ lÖch : I ≠ 0

Cã dßng ®iÖn qua ch©n kh«ng

- E1 +

G

- E1 +

G

e

E2

G

* TN3:

- §èt nãng K b»ng nguån E2

Kim ®iÖn kÕ chØ 0 : I = 0

Dßng ®iÖn qua ch©n kh«ng,

(nÕu cã) chØ ®i theo

mét chiÒu tõ A sang K

§æi cùc cña nguån E1

Cùc + nèi víi K,

cùc ©m nèi víi A

- E +

G

E2

G

e

- E1 +

G

E2

G

e

G

KÕt qu¶ c¸c thÝ nghiÖm:

I = 0

- E1 +

G

I ≠ 0 Dßng ®iÖn qua ch©n kh«ng, (nÕu cã) chØ ®i theo mét

chiÒu tõ A sang K

- E1 +

G

E2

G

e

I ≠ 0

E2

G

+ E1

-e

?

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)

G

A K

E +

G

A

K

-+

E 2

E

- + P

e

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

1 +

G

- Khi KL được đốt nóng có sự

phát xạ nhiệt electrôn , một số

electrôn bứt ra khỏi KL

- Do tác dụng của lực điện trư

ờng các electrôn chạy từ K sang

A ⇒ dòng điện có chiều từ A

sang K, Trong TN2: I ≠ 0

G

A

K

-+

E 2

E1

- + P

e

G

b Bản chất dòng điện trong chân không

- Khi nối A vào cực âm, K

vào cực dương, lực điện trư

ờng 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

- E +

E2

G

e

+ E1

E2

G

e

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

G

A

K

-+

E 2

E

- + P

e

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

- +

A

K

-+

E 2

E

e

E

I

2 Cường độ dòng điện trong chân không

T

Ibh

I

- 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

Catốt K

Anốt A

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

Catốt K

Anốt A

Cực lưới G

- 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:

quang

Anôt catôt

Dây đốt

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