Bài 16-Dong dien trong chan khong

DÒNG ĐIỆN TRONG
DÒNG ĐIỆN TRONG
CHÂN KHÔNG
CHÂN KHÔNG
1. Dòng điện trong chân không
1. Dòng điện trong chân không
•
Chân không lí tưởng là môi trường mà trong đó
không có một phân tử khí nào.
•
Ống chân không trong thực tế là khi ta giảm áp
suất chất khí trong ống đến dưới 0,0001 mmHg
để phân tử khí có thể chuyển động tự do từ
thành nọ đến thành kia của ống mà không va
chạm với các phân tử khác.
a) Thí nghiệm về dòng điện trong chân
a) Thí nghiệm về dòng điện trong chân
không
không
Dụng cụ thí nghiệm:
Dụng cụ thí nghiệm:
•


Nguồn điện
Nguồn điện
&
&
•
Điôt chân không
Điôt chân không

•


Điện
Điện
kế
kế
•


Khoá K1 & K2
Khoá K1 & K2
•


Biến trở R
Biến trở R
K1
K2
R
R
G
K
A
1
E
2
E
1
E

2
E
K1 đóng, K2 mở:
K1 đóng, K2 mở:
•
Hiện tượng:
Nguồn có tác
dụng nung nóng
làm bật êlectron ra
khỏi catôt. Kim
điện kế không bị
lệch.
2
E
R
R
R
R
K
A
K
K
1
1
G
K2
2
E
1
E

Đóng K1 và K2 : A nối với (+) và K nối
Đóng K1 và K2 : A nối với (+) và K nối
với ( - )
với ( - )
•
Hiện tượng: Kim điện kế bị lệch.
•
Nhận xét: Khi có điện trường ngoài, các e chuyển
động về phía anôt
=>Có dòng điện trong chân không.
R
R
R
R
K
A
K
K
1
1
G
K2
2
E
2
E
Đóng K1 và K2: A nối với (-), K nối với
Đóng K1 và K2: A nối với (-), K nối với
(+)
(+)

•
Hiện tượng: Kim điện kế không bị lệch
•
Nhận xét: Khi có điện trường ngoài
lực điện trường có tác dụng đẩy e
trở lại catot
=>Không có dòng
điện trong chân không
R
R
E
E
1
1
R
R
K
A
K
K
1
1
G
K2
2
E
1
E
b
b

) Bản chất dòng điện trong chân
) Bản chất dòng điện trong chân
không
không
Vậy hạt tải điện của
dòng điện trong chân
không thực chất là
gì?
Hạt tải điện của dòng điện trong chân
không chính là các electron bứt ra từ
catôt bị nung nóng.
•
Khi catôt kim loại bị nung nóng, các electron tự do trong kim loại nhận được năng
lượng cần thiết để có thể bứt ra khỏi mặt catôt (sự phát xạ nhiệt electron). Khi đó,
trong ống chân không có các electron tự do chuyển động hỗn loạn.
•
Khi mắc anôt vào cực dương, còn catôt vào cực âm, thì do tác dụng của lực điện
trường, các electron dịch chuyển từ catôt sang anôt tạo ra dòng điện
→Dòng điện trong điôt chân không là dòng dịch chuyển có hướng của các electron bứt
ra từ cactôt bị nung nóng dưới tác dụng của lực điện trường.
G
K
A
E
1
E
2
2
E
1

E

Khi mắc A vào cực (-) và K
vào cực (+) thì lực điện trường
có tác dụng đẩy electron trở lại
catôt, do đó trong mạch
không có dòng điện
→ Vậy dòng điện chạy
trong điôt chân không
chỉ theo một chiều từ
anôt đến catôt
G
K
A
E
1
E
2
1
E
2
E
2. Sự phụ thuộc của cường độ
2. Sự phụ thuộc của cường độ
dòng điện trong chân không vào
dòng điện trong chân không vào
hiệu điện thế
hiệu điện thế
a) Khảo sát
•

Đặc tuyến
vôn – ampe không
là đường thẳng


Dòng điện trong chân không không tuân theo định luật
Ôm
U<0
U<0
2
E
•
Khi bứt ra khỏi catôt,
một số e có động
năng lớn có thể
chuyển động ngược
chiều điện trường về
anốt tạo thành dòng
điện. Số e này không
nhiều nên dòng điện
trong TH này là khá
nhỏ.
R
R
R
R
K
A
K
K

1
1
G
K2
1
E
Khi U
Khi U
<
<
U
U
b
b
: U tăng thì I tăng.
: U tăng thì I tăng.
2
E
R
R
R
R
K
A
K
K
1
1
G
K2

1
E
U tăng nhưng chưa lớn
R
R
R
R
K
A
K
K
1
1
G
K2
1
E
2
E
Khi U
Khi U
≥ U
≥ U
b
b
: U tăng I không tăng
: U tăng I không tăng
và có giá trị I = I
và có giá trị I = I
bh

bh


(gọi là cường độ
(gọi là cường độ
dòng điện bão hoà) . Nhiệt độ catôt càng
dòng điện bão hoà) . Nhiệt độ catôt càng
Cao thì I
Cao thì I
bh
bh
càng lớn.
càng lớn.
1
E
R
R
R
R
K
A
K
K
1
1
G
K2
2
E
Điôt chân

không có ứng
dụng gì trong
kĩ thuật???
b) Ứng dụng của điôt chân không
b) Ứng dụng của điôt chân không
Do có tính dẫn điện theo
1 chiều nên điôt chân không
dùng để biến đổi dòng điện
xoay chiều thành dòng điện
1 chiều (chỉnh lưu dòng điện
xoay chiều)
A
K
3. Tia catôt
3. Tia catôt


a) Khái niệm
a) Khái niệm
•
Thí nghiệm
Điôt chân không
có dạng ống thuỷ
tinh dài và trên A
có 1 lỗ nhỏ O
•
Nhận xét
Ở sau lỗ có dòng các êlectron do catôt phát ra
và bay trong chân không
=> Khái niệm

Tia catôt là dòng các êlectron do catôt
phát ra và bay trong chân không.
.
Vậy tia catôt
có những tính
chất gì???
b) Tính chất
b) Tính chất
•
Tia catôt truyền thẳng
Tia catôt làm phát quang một số chất
Tia catôt làm phát quang một số chất
khi đập vào chúng
khi đập vào chúng
Vôi
Tia catôt bị lệch trong điện trường
Tia catôt bị lệch trong điện trường
Thí nghiệm minh hoạ
Thí nghiệm minh hoạ
K
A
- +
Tia catôt mang năng lượng
Tia catôt mang năng lượng
Làm đen phim ảnh, huỳnh quang tinh thể, phát tia X,
làm nóng vật, tác dụng lực lên vật
K
A
- +
Tia catôt phát ra vuông góc với mặt catôt,

Tia catôt phát ra vuông góc với mặt catôt,
gặp vật cản bị chặn lại và làm vật đó tích
gặp vật cản bị chặn lại và làm vật đó tích
điện âm
điện âm
K
A
- +
-
-
•
Tia catôt có thể đâm xuyên các lá kim loại mỏng, tác
dụng lên kính ảnh và ion hoá không khí