Bài 15. Dòng điện trong chất khí tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh...
Trang 1BÀI 15
DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ
T h u y ết t r ì n h: Nhóm 3
Trang 2NỘI DUNG
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.
IV Quá trình dẫn điện không tự lực và tự
lực trong chất khí.
V Tia lửa điện.
VI Hồ quang điện.
Trang 3I CHẤT KHÍ LÀ MÔI TRƯỜNG CÁCH ĐIỆN
Chất khí gồm các phân tử khí trung hoà, trong chất khí không có hạt tải điện Vì vậy chất khí là môi trường không dẫn điện.
Trang 4II SỰ DẪN ĐIỆN CỦA CH ẤT KHÍ TRONG ĐIỀU KIỆN THƯỜNG
- Thực ra, chất khí không phải tuyện đối không dẫn điện.
- Thí nghiệm 1: (Hình 15.1 sgk-86)
Tích điện vào một cái điện
nghiệm, theo thời gian ta thấy
góc của hai lá kim loại giảm
dần Như vậy, điện đã truyền
qua chất khí ở điều kiện thường
đến các vật khác
Trang 5- Thí nghiệm 2: (Hình 15.2 sgk-87)
© Không đốt đèn ga: I 0 bình
thường chất khí không dẫn điện,
trong chất khí có sẵn rất ít hạt tải
điện.
© Đốt đèn ga hoặc thổi khí nóng đi
qua giữa hai bản cực: I 0
© Thay đèn ga bằng đèn thuỷ ngân
(tia tử ngoại) ta có kết quả tương
tự.
Kết luận: ngọn lửa ga và tia bức xạ
đã làm tăng mật độ tải điện trong
Trang 6III BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ
1 Sự ion hoá chất khí và các tác nhân ion hoá:
© Nhiệt độ cao, tia tử ngoại … được gọi là tác nhân ion hoá
© Các tác nhân ion hoá có năng lượng cao làm ion hoá chất khí, tách phân tử khí trung hoà thành các ion+
và e tự do Electron tự do lại có thể tái hợp với phân
tử khí trung hoà thành ion-
© Vậy, chất khí bị ion hoá có các hạt tải điện là ion+,
ion- và e tự do
Trang 7Đ
Trang 9+
-I
Trang 102 Bản chất dòng điện trong chất khí:
Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời
có hướng của các ion+ theo chiều điện trường
và các ion- , các e ngược chiều điện trường Các hạt tải điện này do chất khí bị ion hoá sinh ra.
*Khi mất tác nhân ion hóa, các ion+, ion- và e trao đổi điện tích với nhau hoặc với điện cực để lại thành các phân tử khí trung hòa, nên chất khí trở thành không dẫn điện Quá trình này được gọi là sự tái hợp.
Trang 11© Định nghĩa
Là quá trình dẫn điện
(phóng điện) tồn tại khi ta
tạo ra hạt tải điện và biến
mất khi ta ngừng tạo ra hạt
tải điện.
© Đặc điểm
Quá trình dẫn điện này
không tuân theo định luật
1 Quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí
IV QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN KHÔNG
TỰ LỰC VÀ TỰ LỰC TRONG CHẤT KHÍ
Trang 122 Quá trình dẫn điện tự lực trong chất khí và điều kiện diễn ra quá trình dẫn điện tự lực:
• Định nghĩa: Là quá trình dẫn điện (phóng điện) có
thể tự duy trì, không cần ta chủ động tạo ra hạt tải điện
– Catot bị nung đỏ phát xạ các electron nhiệt
– Các ion+ có năng lượng lớn đập vào catot
Trang 13V TIA LỬA ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN TẠO RA TIA LỬA ĐIỆN
Trang 142 Điều kiện tạo ra tia lửa điện:
© Giả sử giữa hai điện cực có hiệu điện thế U đủ lớn và điện trường
sẽ mạnh nhất khi ở gần các mũi nhọn.
Chất khí ở đây dễ bị ion hóa nhất
Nơi chất khi bị ion hóa nên sẽ trở thành môi trường dẫn điện tốt.
© Mũi nhọn gần như được kéo dài
ra và vùng khí bị ion hóa sẽ lan rộng ra.
Quá trình phóng điện sẽ xảy ra, tạo nên tia lửa điện.
Trang 15Tia lửa điện
Trong chất khí phải có điện trường với cường độ khoảng 3.106 V/m.
Trang 17VI HỒ QUANG ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN TẠO
RA HỒ QUANG ĐIỆN
1 Định nghĩa:
Là quá trình phóng điện tự lực xảy ra trong chất khí ở áp suất thường hoặc ở áp suất thấp giữa hai điện cực có hiệu điện thế không lớn.
© Xét ví dụ sau để thấy rõ điều kiện tạo ra hồ
quang điện
Trang 18Đặt một hiệu điện thế khoảng
40-50V vào hai đầu thanh
than Đầu tiên, để hai thanh
than này chạm vào nhau, sau
đó tách chúng ra một khoảng
ngắn Kết quả thu được cho ta
thấy ở hai đầu thanh than, tức
là cực dương và cực âm của hồ quang phát ra một ánh sáng chói lòa, giữa hai cực có một lưỡi liềm sang yếu hơn do khí than bị đốt cháy.
Trang 192 Điều kiện tạo ra hồ quang điện: Catot được đốt nóng
đến nhiệt độ cao để phát xạ nhiệt êlectron và có một hiệu điện thế tương đối lớn để mồi cho quá trình phóng điện xảy ra
Ban đầu chạm hai điện cực vào nhau làm cho hai điện cực nóng đỏ đến mức phát ra một lượng lớn electron phát xạ nhiệt Sau đó tạo ra một điện trường đủ mạnh giữa hai điện cực để tạo ra tia lửa điện Khi đã có tia lửa điện, quá trình phóng điện tự lực tiếp tục duy trì, mặc
dù ta giảm điện áp giữa hai điện cực đến giá trị không lớn
Trang 203 Ứng dụng:
© Hàn điện, làm đèn chiếu sáng, đun chảy vật liệu
© Máy hàn điện:
Trang 21Cảm ơn cô và các bạn đã lắng nghe !