Công ty Cổ phần Mạng giáo dục Bạch Kim - 27 Huỳnh Thúc Kháng, Đống Đa, Hà Nội
Trang bìa
Trang bìa:
TIẾT 15: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ Kiểm tra bài cũ
Câu hỏi 1:
Câu hỏi 1: Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của?
A. Ion dương và electron.
B. Ion âm và electron
C. Ion dương và ion âm dưới tác dụng của điện trường theo hai chiều ngược nhau.
D. ion dương và ion âm theo chiều điện trường trong dung dịch.
Câu hỏi 2:
Câu hỏi 2: Trường hợp nào sau đây xảy ra hiện tượng dương cực tan?
A. Anốt bằng Ag - dd điện phân là CuSO4 .
B. Anốt bằng Pt - dd điện phân là AgNO3 .
C. Anốt bằng Cu - dd điện phân là AgNO3 .
D. Anốt bằng Ag - dd điện phân là AgNO3 .
Chất khí là môi trường cách điện
Đặt vấn đề:
Ta hãy hỏi tại sao khi mưa giông ta thường thấy những tia lửa điện (sấm, sét) trên bầu trời. Ta biết rằng khoảng cách từ đám mây xuống đất là một lượng không khí rất lớn như vậy không khí dẫn điện được chăng? Nếu không khí dẫn điện được thì tại sao có rất nhiều đường điện cao thế xung quanh ta mà chúng ta không bị điện giật? Bài học hôm nay sẽ giúp các em trả lời được những câu hỏi đó. Chất khí là môi trường cách điện:
I. CHẤT KHÍ LÀ MÔI TRƯỜNG CÁCH ĐIỆN Chất khí không dẫn điện vì: ở điều kiện bình thường các phân tử khí trung hòa về điện nên nó không có hạt tải điện. Sự dẫn điện của chất khí:
II. SỰ DẪN ĐIỆN CỦA CHẤT KHÍ TRONG ĐIỀU KIỆN THƯỜNG 1. Thí nghiệm: 2. Kết quả thí nghiệm - Ở điều kiện bình thường, rất nhiều các phân tử khí đều ở trạng thái trung hoà điện. Trong chất khí có rất ít hạt tải điện nên chất khí hầu như không dẫn điện - Khi bị đốt nóng, mật độ hạt tải điện trong chất khí tăng, chất khí trở nên dẫn điện. Bản chất dòng điện trong chất khí
Thí nghiệm:
III. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ 1. Sự ion hoá chất khí và tác nhân ion hoá a. Thí nghiệm Sự ion hóa chất khí:
III. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ 1. Sự ion hoá chất khí và tác nhân ion hoá b. Sự ion hóa chất khí và tác nhân ion hóa - Hiện tượng một số nguyên tử, phân tử khí mất bớt electron và trở thành ion dương. Một số electron được tạo thành có thể kết hợp với nguyên tử, phân tử trung hòa thành ion âm. => Hiện tượng này gọi là sự ion hóa chất khí. - Những tác động bên ngoài gây nên sự ion hóa chất khí gọi là tác nhân ion hóa. Quá trình dẫn điện không tự lực:
III. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ 2. Quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí * Qua hình vẽ ta nhận thấy: - Đoạn Oa: U nhỏ, dòng điện tăng theo U - Đoạn ab: U đủ lớn, dòng điện I đạt giá trị bão hoà - Đoạn bc: U quá lớn, I tăng nhanh khi U tăng. => Phóng điện không tự lực: Là quá trình phóng điện chỉ xảy ra khi ta phải dùng tác nhân ion hoá từ bên ngoài để tạo ra hạt tải điện trong chất khí. Chú ý: Dòng điện trong chất khí không tuân theo định luật Ôm. Hiện tượng nhân số hạt điện trong chất khí:
III. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ 3. Hiện tượng nhân hạt tải điện trong chất khí trong quá trình dẫn điện không tự lực - 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. - Khi có quá trình nhân số hạt tải điện thì cường độ điện trường tại các điểm khác nhau ở giữa hai bản cực không giống nhau vì mật độ hạt tải điện ở các điểm khác nhau ở giữa hai bản cực khác nhau. Bản chất dòng điện trong chất khí:
III. BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ 4. Bản chất dòng điện trong chất khí Khi chưa có điện trường Khi có điện trường Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm, các electron ngược chiều điện trường. Các hạt tải điện này do chất khí bị ion hoá sinh ra. Quá trình dẫn điện tự lực trong chất kí:
IV. QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN TỰ LỰC VÀ ĐIỀU KIỆN TẠO RA QUÁ TRINH DẪN 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. - Có bốn cách chính để dòng điện có thể tạo ra hạt tải điện mới trong chất khí: Dòng điện qua chất khí làm nhiệt độ khí tăng rất cao, khiến phân tử khí bị ion hoá. Điện trường trong chất khí rất lớn, khiến phân tử khí bị ion hoá ngay khi nhiệt độ thấp. Catôt bị dòng điện nung nóng đỏ, làm cho nó có khả năng phát ra electron. Hiện tượng này gọi là hiện tượng phát xạ nhiệt electron. 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. Tia lửa điện
Định nghĩa:
V. TIA LỬA ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN TẠO RA TIA LỬA ĐIỆN 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 electron tự do. Tia lửa điện thường kèm theo tiếng nổ, trong không khí sinh ra ozôn có mùi khét. Tia lửa điện không có hình dạng nhất định, thường là một chùm tia ngoằn ngoèo, có nhiều nhánh. Điều kiện tạo ra tia lửa điện:
V. TIA LỬA ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN TẠO RA TIA LỬA ĐIỆN 2. Điều kiện để tạo ra tia lửa điện Điện trường đủ mạnh (cỡ 3.latex(10^6) V/m). . Hiệu điện thế cao. Bảng 15.1 Hiệu điện thế ở 2 cực khác nhau Ứng dụng:
V. TIA LỬA ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN TẠO RA TIA LỬA ĐIỆN 3. Ứng dụng - Dùng để đốt hỗn hợp xăng không khí trong động cơ xăng. - Giải thích hiện tượng sét trong tự nhiên. Sét là sự phóng điện giữa đám mây với đất hoặc giữa các đám mây khi điện trường giữa chúng đủ mạnh. Hiệu điện thế gây ra sét có thể đạt tới latex(10^8-10^9()V). Cường độ dòng điện trong sét có thể đạt từ 10 000(A) - 50 000 (A). => Để chống sét người ta dùng cột thu lôi. Hồ quang điện
Định nghĩa:
VI. 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 thường hoặc áp suất thấp đặt giữa hai điện cực có hiệu điện thế không lớn. - Hồ quang điện có thể kèm theo tỏa nhiệt và tỏa sáng rất mạnh. Điều kiện,Ứng dụng tạo ra hồ quang:
VI. HỒ QUANG ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN TẠO RA HỒ QUANG ĐIỆN. 2. Điều kiện tạo ra hồ quang điện - Hiệu điện thế thấp. - Dòng điện qua chất khí giữ được nhiệt độ cao của catôt để catôt phát được electron bằng hiện tượng phát xạ nhiệt electron. 3 Ứng dụng Hồ quang diện có nhiều ứng dụng như hàn điện, làm đèn chiếu sáng, đun chảy vật liệu, .... Củng cố
Bài tập 1:
Bài tập 1:Cơ chế nào sau đây không phải là cách tải điện trong quá trình dẫn điện tự lực ở chất khí?
A. Dòng điện làm nhiệt độ khí tăng cao khiến phân tử khí bị ion hóa.
B. Điện trường trong chất khí rất mạnh khiến phân tử khí bị ion hóa ngay ở nhiệt độ thấp.
C. Catôt bị làm nóng đỏ lên có khả năng tự phát ra electron.
D. Đốt nóng khí để đó bị ion hóa tạo thành điện tích.
Bài tập 2:
Bài tập 2:Cách tạo ra tia lửa điện là
A. Nung nóng không khí giữa hai đầu tụ điện được tích điện.
B. Đặt vào hai đầu của hai thanh than một hiệu điện thế khoảng 40 đến 50V.
C. Tạo một điện trường rất lớn khoảng 3.latex(10^6) V/m trong không khí.
D. Tạo một điện trường rất lớn khoảng 3.latex(10^6) V/m trong chân không.
Bài tập 3:
Bài tập 3:Hiện tượng nào sau đây không phải hiện tượng phóng điện trong chất khí?
A. Đánh lửa ở buzi.
B. Sét.
C. Hồ quang điện.
D. Dòng điện chạy qua thủy ngân.
Dặn dò và kết thúc
Dặn dò:
DẶN DÒ -Về nhà đọc kỹ lại bài cũ và làm các bài tập trong sách giáo khoa và sách bài tập. - Đọc và chuẩn bị bài mới Kết thúc: