bài 22 DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ

Điều kiện để có dòng điện trong chất khíCó các tác nhân ion hóa không khí.. Bản chất dòng điện trong chất khíDòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương theo

CHÀO MỪNG CÔ VÀ CÁC BẠN ĐẾN DỰ BUỔI THUYẾT TRÌNH NGÀY HÔM NAY

BÀI THUYẾT TRÌNH

NHÓM: IV

DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT

KHÍ

Bài thuyết trình nhóm IV

Cần điều kiện gì để có dòng điện ?

Có các hạt mang điện tự do

Có một hiệu điện thế

Làm thế nào để có dòng điện tại bất kì môi trường nào ?

Cần phải có điện trường

Tạo ra các hạt mang điện

KẾT LUẬN

THÍ NGHIỆM

Dẫn điện ở điều kiện thường

1 Sự phóng điện trong chất khí

KẾT LUẬN

THÍ NGHIỆM

Dẫn điện ở điều kiện thường

1 Sự phóng điện trong chất khí

Hiện tượng gì xảy ra đối với khối khí?

+

+ +

+

+ +

+ +

+

- Sự ion hóa: nguyên tử, phân tử khí mất bớt

electron và trở thành ion dương hoặc nhận thêm electron và trở thành ion âm

 Tác nhân ion hóa: là những tác động bên ngoài

gây nên sự ion hóa

VD: bức xạ điện từ tia γ, tia α, tia β, tia tử ngoại, tia

rơn-ghen (tia X)

 Sự tái hợp: sự kết hợp lại của electron và ion

dương để trử thành nguyên tử trung hóa

 Trạng thái mà khi số nguyên tử, phân tử bị ion

hóa và số nguyên tử, phân tử tái hợp bằng nhau

Một số khái niệm:

-Electron

Điều kiện để có dòng điện trong chất khí

Có các tác nhân ion hóa không khí.

Khối khí phải đặt trong điện trường

Bản chất dòng điện trong chất khí

Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương theo

chiều điện trường và các ion âm,

electron ngược chiều điện trường.

3 Sự phụ thuộc của cường độ dịng điện trong chât khí vào hiệu điện thế.

Dòng điện trong chất khí không tuân theo định luật Ôâm.

phóng điện không tự lực

Quá trình dẫn điện không tự

Quá trình dẫn điện tự lực của

chất khí

Quá trình dẫn điện của chất khí vẫn tồn tại khi ta ngừng tác dụng của tác nhân ion hĩa ( sự phĩng điện vẫn được duy trì) ta gọi đĩ là sự phĩng điện tự lực.

Hiện tượng nhân số hạt tải điện trong chất khí trong quá trình dẫn điện

không tự lực

Hi n t ng t ng m t đ h t t i ện tượng tăng mật độ hạt tải ượng tăng mật độ hạt tải ăng mật độ hạt tải ật độ hạt tải ộ hạt tải ạt tải ải

đi n trong ch t khí do ện tượng tăng mật độ hạt tải ất khí do dịng điện

chạy qua (sự ion hĩa do va chạm

của các electron) gây ra gọi là hiện tượng nhân số hạt tải điện.

+

+ +

+

+ +

+ +

-+

-+

Catot bị dịng điện nung nĩng

đỏ, làm cho nĩ

cĩ khả năng phát ra electron

Hiện tượng này gọi là hiện tượng phát xạ nhiệt

Catot khơng nĩng đỏ nhưng

bị các ion dương

cĩ năng lượng lớn đập vào làm bật electron ra khỏi catot trở thành hạt mang

QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN TỰ LỰC TRONG CHẤT KHÍ VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỂ TẠO RA QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN TỰ LỰC

TIA LỬA ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN

TẠO RA TIA LỬA ĐIỆN

1 Định nghĩa:

Tia lửa điện là quá trình phóng điện tự lực

x y ra trong chất khí khi điện trường đủ ải mạnh để làm ion hĩa khí biến phân tử khí trung hòa thành ion dương và êlectron tự do.

2 Điều kiện tạo ra tia lửa điện:

TIA LỬA ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN

TẠO RA TIA LỬA ĐIỆN

Điện trường đạt đến giá trị ngưỡng

vào khoảng 3.106 V/m

Khoảng cách giữa các điện cực khác

nhau thì tia lửa điện có dạng khác nhau.

ĐIỀU KIỆN TẠO RA TIA LỬA

3 Ứng dụng

TIA LỬA ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN

TẠO RA TIA LỬA ĐIỆN

-Dùng trong động

cơ nổ ( bugi )

SÉT VÀ ĐIỀU KIỆN TẠO RA TIA SÉT.

1 Định nghĩa:

 Sự phĩng điện giữa các đám mây tích điện trái dấu hoặc giữa một đám mây tích điện với mặt đất tạo thành tia lửa điện khổng lồ

 Đặc điểm: - hiệu điện thế đạt tới 108 – 109 V

- cường độ dịng:10 000-50 000A

 Không có hình dạng nhất định, thường

là chùm tia ngoằn ngoèo, nhiều nhánh.

 Xuất hiện từng tia, không liên tục.

MẶT ĐẤT

SÉT VÀ ĐIỀU KIỆN TẠO RA TIA SÉT.

 Khi cĩ mưa dơng

Hiệu điện thế giữa các đám mây tích điện trái dấu hoặc giữa một đám mây tích điện với mặt đất đạt tới 108 – 109 V

2 Điều kiện tạo ra tia sét:

SÉT VÀ ĐIỀU KIỆN TẠO RA TIA SÉT.

3.Cách khắc phục

Dùng cột thu lơi

Fran-klin Tuy nhiên cũng khơng thể tránh

được 100% mà tối

đa là 90-95%

Hình ảnh chụp tại Công viên Gia Định –

quận Gò Vấp – Tp.HCM

MẶT ĐẤT

Electron Các phân tử, nguyên tử trung

hoà về điện

Lồng faraday

 Nguyên lý làm việc:

HỒ QUANG ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN

TẠO RA HỒ QUANG ĐIỆN

1 Định nghĩa:

Hồ quang điện là quá

trình phóng điện tự lực

xảy ra trong chất khí ở

áp suất th ng hoặc áp ường hoặc áp

suất th p giữa hai điện ất khí do

cực có hiệu điện thế

không lớn.

Hồ quang điện có

thể kèm theo toả

nhiệt và toả sáng rất

HỒ QUANG ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN

TẠO RA HỒ QUANG ĐIỆN

Làm cho hai điện

cực nóng đỏ đến

mức có thể phát

nhiệt êlectron.

Tạo ra một điện trường đủ mạnh giữa hai điện cực để ion hoá không khí tạo ra tia lửa điện.

Khi đã có tia lửa điên , quá trình phóng điện tự lực sẽ vẫn tiếp tục duy trì, mặc dù giảm hiệu điện thế Nó tạo ra một cung sáng chói như ngọn lửa nối hai điện cực, đó gọi là hồ quang điện.

Trong hồ quang điện, dòng điện chạy qua chất

khí chủ yếu là dòng êlectron đi từ catot(-) sang

anot(+), nhưng cũng có một phần nhỏ ion dương

đi từ anot sang catot.

HỒ QUANG ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN

TẠO RA HỒ QUANG ĐIỆN

NẤU CHẢY LIM LOẠI

2

3 3 ĐÈN CHIẾU SÁNG

Đèn huỳnh quang

Cấu tạo:

a Ống thủy tinh:

Ống thủy tinh có chiều dài từ 0.3m đến

1,2 m.Mặt bên trong có phủ một lớp huỳnh quang Trong ống khí còn có khí trơ:Ne,Ar có tác dụng làm giảm điện thế mồi và hơi khí

thủy ngân ở áp suất thấp khoảng vài mmHg.

B Hai điện cực:

Hai điện cực làm bằng hai cuộn dây

vonfram được phủ một lớp Barioxit để dễ

dàng phát xạ điện tử.Hai điện cực nối với

nguồn điện

2 CƠ CHẾ PHÁT QUANG:

Khi có dòng điện chạy qua ống khí hơi

thủy ngân,các e sẽ va chạm với hơi Hg,kích thích các nguyên tử chuyển lên mức năng

lượng cao hơn,trạng thái kích thích tồn tại

trong thới gian ngắn và trở về trạng thái cơ

bản và bức xạ ra tia tử ngoại.Tia tử ngoại có bước sóng 254(85%) nm và

185(12%)nm.Khoảng 3% là ánh sáng nhìn

thấy(365,405,546nm) Các bức xạ này đập

vào chất phát quang các chất phát quang này hấp thụ mạnh các bước sóng 254nm và

- +

Trắng

5.Sự phóng điện dưới áp suất thấp

Thí nghiệm

100

10 1

P1 =P khí quyển

P2 = 100 mmHg

P3 =10 mmHg

P4 =1 mmHg

SỰ PHÓNG ĐIỆN LẠNH

Sự phóng điện lạnh chỉ xảy ra trong ống phóng điện có áp suất rất thấp vào khoảng vài mmHg.Nếu làm nguội catot

bằng cách đặc biệt thì sự phóng điện lạnh trong không khí với

áp suất khí quyển sẽ xảy ra.

Nguyên nhân cơ bản gây ra sự phóng điện lạnh là sự phát

xạ electron ở catot, trước tiên là do sự va chạm giữa các ion dương với catot và do tác dụng bức xạ riêng của sự phóng

điện.

Có thể chia bộ phóng điện thành 3 phần khác

nhau:Catot.Anot,cột dương.

Phát xạ điện tử :

 Các ion dương dưới tác dụng của điện trường

chuyển động đập vào catot gây ra phát xạ ở

catot.Lượng điện tử phát xạ phụ thuộc vào vận tốc và góc bắn phá của các ion dương, vật chất

bề mặt catot,thường người ta phủ một lớp các

chất(Bari oxit) có thể gây ra sự bức xạ dễ dàng,.

 Khi các electron va chạm với các phân tử

khí,kích thích khí làm bức xạ ra tia tử ngoại.Tia

tử ngoại chiếu đến catot gây ra hiện tượng quang điện.

Electron Va chạm

Nguyên tử (phântử)khí

Ion dương

Ion hóa

Sự phát sáng

TẠI SAO CÓ CỘT SÁNG

DƯƠNG CỰC ?

+

-+

E

+ +

+

+

+

+ +

+

+

+ +

Bơm chân không