BÀI GIẢNG dòng điện trong chất khí

Quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí -Quá trình dẫn điện chỉ tồn tại khi tạo ra hạt tải điện trong khối khí ở giữa hai bản cực và biến mất khi ta ngừng tạo ra hạt tải điện - là

NỘI DUNG

1 Chất khí là môi trường cách điện

2 Sự dẫn điện của chất khí trong điều kiện thường

3 Bản chất của dòng điện trong chất khí

4 Sự phóng điện tự lực trong chất khí

5 Tia lửa điện và hồ quang điện

Tiết 29: Dòng điện trong chất khí

Bài 15: Dòng điện trong chất khí

I Chất khí là môi trường cách điện

- Chất khí không dẫn điện vì các phân tử khí đều ở trạng thái trung hoà điện, do đó không có các hạt tải điện.

II Sự dẫn điện của chất khí trong

điều kiện thường

điện nên dẫn điện.

- Sự truyền dòng điện trong không

khí gọi là sự phóng điện

Kết luận:

III Bản chất dòng điện trong chất khí

1 Sự ion hóa chất khí và tác nhân ion hóa

•Tác nhân ion hóa: Ngọn lửa ga (Nhiệt độ rất cao), tia tử ngoại… gọi là tác nhân ion hoá

+

+ +

+

+

+

Sự ion hóa chất khí

-

-Sự ion hóa chất khí

+ +

+

+

+

+ -

-

-Sự tái hợp

+

-Bài 15: Dòng điện trong chất khí

III Bản chất dòng điện trong chất khí

1 Sự ion hóa chất khí và tác nhân ion hóa

* Bản chất của dòng điện trong chất khí

2 Quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí

-Quá trình dẫn điện chỉ tồn tại khi tạo ra hạt tải điện trong khối khí ở giữa hai bản cực và biến mất khi ta ngừng tạo

ra hạt tải điện

- là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương cùng chiều điện trường, ion âm và e ngược chiều điện trường.

U I

Hệ Thống Kiến Thức

Ở điều kiện bình thường chất khí là môi trường cách điện

Khi bị tác động bởi các tác nhân ion hóa thì trong

chất khí xuất hiện các hạt tải điện: e, ion dương, ion âm

Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có

hướng của các ion dương cùng chiều điện trường, ion

âm và e ngược chiều điện trường

Quá trình dẫn điện của chất khí khi có tác nhân ion hóa là quá trình dẫn điện không tự lực, tức là dòng

điện biến mất khi mất tác nhân ion hóa

 Tiết 30 Dòng điện trong chất khí

-Mô tả hình ảnh dưới đây

Tác nhân ion hóa

Dòng điện trong chất khí

Quá trình dẫn

điện không tự

lực

IV Quá trình phóng điện tự lực trong chất khí

và điều kiện tạo ra quá trình phóng điện tự lực

⁻ Quá trình phóng điện tự lực trong chất khí là quá

trình phóng điện vẫn tiếp tục giữ được khi không

còn tác nhân ion hoá tác động từ bên ngoài

⁻ Tuỳ cơ chế sinh hạt tải điện mới trong chất khí mà

ta có các kiểu phóng điện tự lực khác nhau

⁻ Có bốn cách chính để dòng điện có thể tạo ra hạt tải

điện mới trong chất khí :

1 Dòng điện qua chất khí làm nhiệt độ khí tăng rất cao, khiến phân tử khí bị ion hoá

2 Điện trường trong chất khí rất lớn, khiến phân tử khí bị ion hoá ngay khi nhiệt độ thấp

3 Catôt bị dòng điện nung nóng đỏ, làm cho nó có khả năng phát electron Hiện tượng này gọi là hiện tượng phát xạ nhiệt electron

4 Catôt không nóng đỏ nhưng bị các ion dương có năng lượng lớn đập vào làm bật electron khỏi catôt

trở thành hạt tải điện

Muốn có quá trình dẫn điện tự lực thì trong hệ gồm chất khí và các chất điện cực phải tự tạo ra các hạt tải điện mới bù lại số hạt tải điện đã đi đến điện cực

và biến mất Số hạt tải điện sinh ra ban đầu có thể không nhiều nhưng nhờ quá trình nhân số hạt tải

điện đã nói ở trên mà mật độ hạt tải điện tăng

mạnh, khiến môi trường trở nên dẫn điện tốt

V 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

ion dương và electron tự do

- Điều kiện tạo tia lửa điện: Hình thành trong không khí ở điều kiện thường, khi điện

trường đạt đến giá trị ngưỡng vào khoảng

3.106 V/m

tia lửa điện.mp4

Quá trình hình thành tia lửa điện

Giải thích hiện tượng sét trong tự

nhiên

Sử dụng tia lửa điện để tái chế bê

Tia lửa điện

được dùng phổ biến trong động

cơ nổ để đốt hỗn hợp nổ trong xilanh.

Bộ phận để tạo ra tia lửa điện

là bugi, thực chất là hai điện

cực đặt cách nhau vào cỡ vài phần mười milimet trên một khối

sứ cách điện

Bài 15: Dòng điện trong chất khí

Khi hai đám mây tích điện trái dấu lại gần

nhau, hiệu điện thế giữa chúng có thể lên tới hàng triệu von Giữa hai đám mây có hiện

tượng phóng tia lửa điện và ta trông thấy một tia chớp Vài giây sau ta mới nghe thấy tiếng

nổ, đó là "sấm" Nếu có đám mây dông tích

điện đi gần mặt đất tới những khu vực trống trải, gặp một vật có độ cao như cây cối, người cầm cuốc xẻng thì sẽ có hiện tượng phóng tia lửa điện giữa đám mây và mặt đất Đó là hiện tượng sét đánh.

Bài 15: Dòng điện trong chất khí

VI Hồ quang điện:

Hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực xảy

ra trong chất khí ở áp suất thường hoặc áp suất thấp giữa hai điện cực có hiệu điện thế không

lớn Trên thực tế nó là một dạng plasma tạo ra qua sự trao đổi điện tích liên tục

Điều kiện tạo ra hồ

quang điện:

- Làm cho hai điện cực nóng đỏ đến mức có thể phát nhiệt electron

-Tạo ra điện trường đủ mạnh giữa hai điện cực

để ion hóa chất khí, tạo

ra tia lửa điện

Dòng điện chạy qua khí giữa 2 cực chủ yếu là

dòng electron (và cả ion âm) đi từ catot đến anot nhưng cũng có 1 phần là dòng ion dương đi theo chiều ngược lại Các ion âm và electron tới đập vào anot, làm anot nóng lên, nhiệt độ có thể lên đến 3500 độ C Do đó, anot phát sáng mạnh; tại hầu hết vật liệu bị nóng chảy và thậm chí bay hơi, nên anot bị lõm vào, làm cho mạch điện bị nối tắt Còn các ion dương khi tới đập vào catot thì cũng làm cho catot duy trì được trạng thái nóng đỏ ban đầu và phat ra các electron (phát xạ nhiệt e)

Nội dung

Quá trình phóng điện tự lực trong chất khí và điều kiện tạo ra quá trình dẫn điện tự lực

Hai quá trình phóng điện tự lực:

 Tia lửa điện

 Hồ quang điện

"XIN CHÂN THÀNH

CẢM ƠN!"

Cám ơn các thầy

cô và các em học sinh đã tham dự!