Dòng điện trong chất khí

Vật lý 11.Dòng điện trong chất khí. Hướng dẫn chi tiết.

Advertisement

Dòng điện trong chất khí

Dòng chuyển dời của ion dương và electron tự do

Phân loại: dẫn điện tự lực (hồ quang điện, tia lửa điện) và không tự lực

DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ

1.Chất khí là môi trường không dẫn điện

Các phân tử khí không dẫn điện vì các phân tử khi đều ở trạng thái trung hòa điện, nên không tải điện ở điều kiện thường.

2.Dòng điện trong chất khí

Nhờ có các tác nhân các làm các phân tử khí bị ion hóa thành ion dương và electron tự do.Các hạt này đóng vai trò hạt tải điện

Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dởi có hướng của các ion dương cùng chiều điện trường và các eelctron tự do ngược chiều điện trường.

3. Quá trình dẫn điện không tự lực

- Quá trình dẫn điện của chất khí mà ta vừa mô tả gọi là quá trình dẫn điện (phóng điện) không tự lực. Nó chỉ tồn tại khi ta đưa hạt tải điện vào khối khí ở giữa hai bản cực và biến mất khi ta ngừng đưa hạt tải điện vào.

- Thay đổi hiệu điện thế U giữa hai bản cực và ghi lại dòng điện I chạy qua chất khí, ta thấy quá trình dẫn điện không tự lực không tuân theo định luật Ôm.

- Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện I qua chất khí khi phóng điện không tự lực, theo hiệu điện thế U giữa hai điện cực, được vẽ trên hình 15.1.

Nó có 3 đoạn rõ rệt:

+ Đoạn Oa: U nhỏ, dòng điện tăng theo U.

+ Đoạn ab: U đủ lớn dòng điện I đạt giá trị bão hoà. I không đổi khi U tăng.

+ Đoạn bc: U quá lớn, I tăng nhanh khi U tăng, chứng tỏ rằng khi hiệu điện thế đã quá lớn, sự tăng hiệu điện thế làm cho điện trở của chất khí giảm, mật độ hạt tải điện tăng.

4. Quá trình dẫn điện tự lực trong chất khí và điều kiện để tạo ra quá trình dẫn điện tự lực

- Quá trình dẫn điện của chất khí có thể duy trì, không cần ta liên tục đưa hạt tải điện vào, gọi là quá trình dẫn điện (phóng điện) tự lực.

- Có bốn cách chính để dòng điện có thể tạo ra hạt tải điện mới trong chất khí:

1. Dòng điện chạy 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 ra êlectron. Hiện tượng này gọi là hiện tượng phát xạ nhiệt điện tử.

4. Catôt không nóng đỏ nhưng bị các ion dương có năng lượng lớn đập vào, làm bật êlectron ra khỏi catôt và trở thành hạt tải điện.

Tuỳ cơ chế sinh hạt tải điện mới trong chất khí mà ta có các kiểu phóng điện tự lực khác nhau.

Hai kiểu phóng điện tự lực thường gặp nhất là tia lửa điện và hồ quang điện

 

TIA LỬA ĐIỆN VÀ HỒ QUANG ĐIỆN

1.Qúa trình dẫn điện tự lực

a/Định nghĩa :Qúa trình dẫn điện tự lực là quá trình xuất hiện dòng điện trong chất khí có thể tự duy trì không cần tạo ra các hạt tải điện.

b/Điều kiện: 

+ Dòng điện chạy qua làm tăng nhiệt độ , các phân tử khí bị ion hóa.

+ Cường độ điện trường trong không khí rất lớn làm phân tử khí bị ion hóa.

+Các điện cực bi nung nóng đỏ có thể phát ra electron.

+ Các ion dương có năng lượng lớn đập vào điện cực có thể phát ra 

2.Tia lửa điện

a/Định nghĩa: Tia lửa điện là quá trình dẫn điện tự lực khi điện trường đủ mạnh làm ion hóa chất khí thành ion dương và electron.

b/Điều kiện: Tia lửa điện có thể hình thành ở điều kiện thường khi điện trường tới ngưỡng 3.106 V/m. Hiệu điện thế đủ để phát phát sinh tia lửa điện trong không khí giữa hai điện cực dạng khác nhau.

c/Ứng dụng: Bộ phận đánh lửa sét ,từ đám mây giông.

3.Hồ quang điện

a/Định nghĩa: Hồ quang điện là quá trình dẫn điện tự lực của chất khí ở áp suất thường hoặc áp suất thấp , đặt vào hai điện thế không lớn có kèm nhiệt và phát sáng.

b/Điều kiện:

+ Làm cho hai đầu nóng đỏ, cung cấp điện trường đủ mạnh

+ Có dạng vòng cung và phát sáng giữa hai điện cực xung quanh có nhiệt độ cao nên dẫn điện tốt.

c/Ứng dụng : Hàn , đun chảy vật liệu, làm đèn phát sáng.

 

Chủ Đề Vật Lý

Biến Số Liên Quan

Cường độ dòng điện

I

 

Khái niệm:

Cường độ dòng điện là đại lượng đặc trưng cho tác dụng mạnh, yếu của dòng điện.

 

Đơn vị tính: Ampe (A)

 

Xem chi tiết

Công Thức Liên Quan

Cường độ dòng điện.

I=qt

 

Khái niệm: Cường độ dòng điện là đại lượng đặc trưng cho tác dụng mạnh hay yếu của dòng điện. Nó được xác định bằng thương số giữa điện lượng q dịch chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn và khoảng thời gian t đó.

 

Chú thích:

I: cường độ dòng điện trung bình trong khoảng thời gian t (A)

q: điện lượng dịch chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn (C)

t: thời gian (s)

 

Cách mắc Ampere kế (dùng để đo cường độ dòng điện trong mạch): mắc nối tiếp sao cho chốt dương nối với cực dương, chốt âm nối với cực âm.

 

Xem chi tiết

Dòng điện không đổi

I=qt

 

Khái niệm: Dòng điện không đổi (dòng điện một chiều) là dòng điện có chiều và cường độ không thay đổi theo thời gian. 

Viết tắt: 1C hay DC.

 

Chú thích:

I: cường độ dòng điện (A)

q: điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn (C)

t: thời gian (s)

 

Ứng dụng:

Khi cúp điện chúng ta thường dùng đèn pin dạng sạc hoặc đèn pin sử dụng pin tiểu để chiếu sáng. Đây cũng chính là nguồn sử dụng pin 1 chiều phổ biến nhất.

 

Điện thoại di động chúng ta thường dùng hàng ngày cũng chính là một thiết bị dùng điện một chiều bởi vì nó được cắm sạc trực tiếp từ nguồn điện xoay chiều. Đầu cắm sạc chính là đầu chuyển nguồn AC (xoay chiều) thành DC (một chiều) trước khi vào điện thoại.

 

Một ứng dụng đang được sử dụng rộng rãi và càng ngày càng nhân rộng chính là tấm Pin thu năng lượng mặt trời để biến thành điện năng sử dụng. Quá trình nãy cũng cần phải có thiết bị biến tần để biến điện năng một chiều thành điện xoay chiều 220VAC để sử dụng.

 

Ngoài ra acquy và pin cũng là những nguồn điện cho ra dòng điện một chiều.

Xem chi tiết

Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch.

A=Uq=UIt

 

Phát biểu: Lượng điện năng mà một đoạn mạch tiêu thụ khi có dòng điện chạy qua để chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác được đo bằng công của lực điện thực hiện khi dịch chuyển có hướng các điện tích.

 

Chú thích: 

A: điện năng tiêu thụ của đoạn mạch (J)

U: hiệu điện thế (V)

q: độ lớn của điện tích (C)

I: cường độ dòng điện (A)

t: thời gian (s)

 

Vận dụng: Điện năng tiêu thụ thông thường được đo bằng đồng hồ điện, hay còn gọi là công tơ điện.

Đơn vị đo: 1 kWh = 3600000 Ws = 3600000 J 

Xem chi tiết

Câu Hỏi Liên Quan

Dòng điện trong chất khí là gì?

Dòng điện trong chất khí là dòng dịch chuyển có hướng của các

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Đường đặc trưng vôn - ampe của chất khí có dạng như thế nào?

Đường đặc trưng vôn − ampe của chất khí có dạng

Trắc nghiệm Độ khó: Trung bình
Xem chi tiết

Tính chất của dòng điện trong chất khí.

Chọn một đáp án sai.

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Nhận xét nào sai khi nói về sự phụ thuộc của cường độ dòng điện trong chất khí.

Khi nói về sự phụ thuộc của cường độ dòng điện trong chất khí vào hiệu điện thế, nhận xét nào sau đây là sai.

Trắc nghiệm Độ khó: Trung bình
Xem chi tiết

Sự phóng điện trong chất khí. Chọn một đáp án sai.

Chọn một đáp án sai.

Trắc nghiệm Độ khó: Trung bình
Xem chi tiết

Hồ quang điện xảy ra trong chất khí. Chọn đáp án sai.

Chọn một đáp án sai.

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Chọn câu sai khi nói về sự phụ thuộc của I vào U trong quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí.

Khi nói về sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế trong quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí đáp án nào sau đây là sai.

Trắc nghiệm Độ khó: Trung bình
Xem chi tiết

Tính chất của dòng điện trong chất khí. Chọn một đáp án đúng.

Chọn một đáp án đúng.

Trắc nghiệm Độ khó: Trung bình
Xem chi tiết

Dòng chuyển dời có hướng của các ion dương, ion âm và electron tự do là dòng điện trong môi trường nào?

Dòng chuyển dời có hướng của các ion dương, ion âm và electron tự do là dòng điện trong môi trường

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Đặc tuyến vôn - ampe của chất khí khi có dòng điện chạy qua như hình vẽ. Ở đoạn nào hạt tải điện được tạo ra bởi tác nhân ion hóa?

Đặc tuyến vôn − ampe của chất khí khi có dòng điện chạy qua có dạng như hình vẽ. Ở đoạn nào hạt tải điện được tạo ra bởi tác nhân ion hóa?

Trắc nghiệm Độ khó: Trung bình
Xem chi tiết

Đặc tuyến vôn - ampe của chất khí. Ở đoạn nào hạt tải điện được tạo ra bởi ion hóa do va chạm.

Đặc tuyến vôn − ampe của chất khí khi có dòng điện chạy qua có dạng như hình vẽ. Ở đoạn nào hạt tải điện được tạo ra bởi ion hóa do va chạm?

Trắc nghiệm Độ khó: Trung bình
Xem chi tiết

Đặc tuyến vôn - ampe của chất khí khi có dòng điện chạy qua. Ở đoạn nào có sự phóng điện không tự lực?

Đặc tuyến vôn − ampe của chất khí khi có dòng điện chạy qua có dạng như hình vẽ. Ở đoạn nào có sự phóng điện không tự lực?

Trắc nghiệm Độ khó: Trung bình
Xem chi tiết

Các hiện tượng: tia lửa điện, sét, hồ quang điện, hiện tượng nào là quá trình phóng điện tự lực?

Các hiện tượng: tia lửa điện, sét, hồ quang điện, hiện tượng nào là quá trình phóng điện tự lực?

Trắc nghiệm Độ khó: Dễ
Xem chi tiết

Các hiện tượng: tia lửa điện, sét, hồ quang điện, hiện tượng nào xảy ra do tác dụng của điện trường rất mạnh trên 10^6 V/m?

Các hiện tượng: tia lửa điện, sét, hồ quang điện, hiện tượng nào xảy ra do tác dụng của điện trường rất mạnh trên 106 V/m?

Trắc nghiệm Độ khó: Trung bình
Xem chi tiết