Bài giảng Vật lý 11 - Bài 15: Dòng điện trong chất khí - Năm học 2022-2023 - Tổ 3 - Trường THPT Yên Mỹ

Tổ 3 
Bài 15: Dòng điện trong chất khí 
Chất khí là môi trường cách điện 
Sự dẫn điện của chất khí trong điều kiện thường 
Bản chất dòng điện trong chất khí 
Quá trình dẫn điện tự lực trong chất khí và điều kiện để tạo ra quá trình dẫn điện tự lực 
01 
03 
02 
04 
Hồ quang điện và điều kiện tạo ra hồ quang điện 
Tia lửa điện và điều kiện tạo ra tia lửa điện 
03 
05 
Chất khí làmôi trường cách điện 
I 
Chất khí không dẫn điện vì các phân tử khí đều ở trạng thái trung hòa điện , do đó trong chất khí không có hạt tải điện. 
Thí nghiệm 
1 
2 
Kết luận 
Nội dung 
3 
II 
Sự dẫn điện của chất khí trong điều kiện thường 
1. Thí nghiệm 
KL: Ngọn lửa ga đã làm tăng mật độ hạt tải điện trong chất khí và do đó chất khí dẫn điện 
Bố trí thí nghiệm như trên hình: 
1. 
Sự ion hóa chất khí và tác nhân ion hóa 
2. 
Quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí 
3. 
Hiện tượng nhân số hát tải điện trong chất khí trong quá trình dẫn điện không tự lực 
III. Bản chất dòng điện trong chất khí 
1. Sự ion hoá chất khí và tác nhân ion hoá 
- Nhờ có năng lượng cao, chúng ion hoá chất khí, tách phân tử khí trung hoà 
thành ion dương và êlectron tự do. Êlectron tự do lại có thể kết hợp với phân 
tử khí trung hoà thành ion âm. Các hạt tích điện này là hạt tải điện trong chất 
khí .  
- Ngọn lửa ga (nhiệt độ rất cao), tia tử ngoại của đèn thuỷ ngân trong thí 
nghiệm trên được gọi là các tác nhân ion hoá 
=> Vậy lúc này trong chất khí có các hạt tải điện là ion dương và ion âm. 
Một số nguyên tử hoặc phân tử khí bị mất bớt e trở thành ion dương 
Một số e kết hợp với nguyên tử, phân tử trung hòa tạo thành ion âm 
Một số e mới được tạo thành chuyển động tự do, hỗn độn 
Dưới tác dụng của các tác nhân ion hóa 
Trong chất khí xuất hiện các hạt mang điện: ion âm, ion dương 
Hiện tượng gì xảy ra đối với khối khí đã bị ion hóa khi chưa có và đã có điện trường? 
1. Sự ion hoá chất khí và tác nhân ion hoá 
- Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm, các êlectron tự do ngược chiều điện trường. Các hạt tải điện này do chất khí bị ion hoá sinh ra. 
2.Quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí 
Quá trình dẫn điện của chất khí chỉ tồn tại khi ta tạo ra hạt tải điện trong khối khí ở giữa hai bản cực và biến mất khi ta ngừng tạo ra hạt tải điện gọi là quá trình dẫn điện không tự lực 
- Quá trình dẫn điện không tự luật không tuân theo định luật Ôm 
Hiện tượng tăng mật độ hạt tải điện trong chất khí do dòng điện chạy qua gây ra gọi là hiện tượng nhân số hạt tải điện. 
3. Hiện tượng nhân số hạt tải điện trong chất khí trong quá trình dẫn điện không tự lực 
Quá trình dẫn điện tự lực trong chất khí và điều kiện để tạo ra quá trình dẫn điện tự lực 
IV 
 -Quá trình dẫn điện của chất khí có thể tự duy trì, không cần ta chủ động tạo ra hạt tải điện, gọi là quá trình dẫn điện (phóng điện) tự lực. 
 + Điện trường trong chất khí rất lớn, khiến phân tử khí bị ion hóa ngay khi nhiệt độ thấp.  
 -Có bốn cách chính để dòng điện có thể tạo ra hạt tải điện mới trong chất khí: 
 + Điện trường trong chất khí rất lớn, khiến phân tử khí bị ion hóa ngay khi nhiệt độ thấp.  
 + Catot không nóng đỏ nhưng bị ion dương có năng lượng lớn đập vào làm bật electron khỏi catot trở thành hạt tải điện. 
+ Dòng điện chạy qua chất khí làm nhiệt độ khí tăng rất cao, khiến phân tử khí bị ion hóa. 
Hai kiểu phóng điện tự lực thường gặp nhất là: 
Tia lửa điện 
Hồ quang điện 
1. Định nghĩa 
2. Điều kiện tạo ra tia lửa điện 
3. Ứng dụng 
 Tia lửa điện và điều kiện tạo ra tia lửa điện 
IV 
1. Định nghĩa 
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 hoà thành ion dương và êlectron tự do. 
Mô hình tia lửa điện: 
Quá trình hình thành tia lửa điện 
Điều kiện tạo ra tia lửa điện là trong chất khí phải có điện trường đạt đến ngưỡng 3.10 6 V/m 
2. Điều kiện tạo ra tia lửa điện 
_ Bugi dùng trong động cơ đốt trong. 
3. Ứng dụng 
_ Chế tạo cột thu lôi chống sét. 
1. Định nghĩa 
_ 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 d iện thế không lớn.  _ Hồ quang điện có thể kèm theo tỏa nhiệt và tỏa sáng rất mạnh 
VI. Hồ quang điện và điều kiện tạo ra hồ quang điện 
2. Điều kiện tạo ra hồ quang điện 
_ Dòng điện qua chất khí giữ được nhiệt độ cao của catot để catot phát được electron bằng hiện tượng phát xạ nhiệt electron. 
3. Ứng dụng hồ quang điện 
K 
H 
Ô 
N 
G 
T 
Ự 
L 
Ự 
C 
I 
O 
N 
D 
Ư 
O 
N 
G 
T 
Á 
C 
N 
H 
 
N 
I 
O 
N 
H 
Ó 
A 
S 
Ự 
I 
O 
N 
H 
Ó 
A 
E 
L 
E 
C 
T 
R 
O 
N 
V 
À 
I 
O 
N 
 
M 
C 
H 
Ấ 
T 
K 
H 
Í 
3 
4 
5 
1 
2 
6 
Q 
1 
Quá trình dẫn điện chỉ tồn tại khi tạo ra hạt tải điện trong chất khí gọi là gì? 
Q 
2 
Với dòng điện trong chất khí loại hạt tải điện nào chuyển động cùng chiều điện trường ? 
Q 
3 
Ngọn lữa ga, Tia tử ngoại của đèn thủy ngân 
tác động vào chất khí gọi là gì? 
Q 
4 
Quá trình tạo ra hạt tải điện 
 trong chất khí gọi là gì? 
Q 
5 
Với dòng điện trong chất khí những loại hạt tải điện nào chuyển động ngược chiều điện trường? 
Q 
6 
Môi trường nào chứa ba loại hat tải điện ( ion âm, ion dương, electron) trong điều kiện thường ? 
Trò chơi ô chữ 
THANKS Do you have any questions ?