Bài 22. Dòng điện trong chất khí

Dòng điện trong chất khí
Linh kiện bán dẫn
Tổ 1 production


A. Dòng điện trong chất khí


I. Hiện tượng phóng điện trong chất khí
• .Thí nghiệm
• .Tụ điện đã tích điện
• . Tĩnh điện kế đo
hiệu điện thế giữa 2
bản tụ

•

Ban đầu, hiệu điện
thế không đổi
• => tụ không phóng
điện


•
•
•
•

Đặt ngọn lửa giữa 2
bản tụ
Thấy số chỉ của tĩnh

điện kế giảm
-> Tụ đã phóng điện
=> 2 bản tụ đã có
điện tích chuyển dời

• Kết luận : Khi bị đốt nóng, không khí có sự dẫn
điện => sự phóng điện trong không khí


Giải thích thí nghiệm
• Khi bị đốt nóng, các
phân tử khí bị tách
electron thành
ion+.
• Một số electron tái
hợp với phân tử
trung hoà tạo thành
ion- hay kết hợp với
ion+ thành phân tử
trung hoà
• => như vậy, do tác
dụng của ngọn lửa
trong miền không
khí đã có hạt mang
điện -> sự ion hoá
chất khí


•

Như vậy đã có các điện
tích tự do trong không
khí
• Với tác dụng của điện
trường , các điện tích
chuyển dời có hướng tạo
thành dòng điện


•

=> Bản chất dòng điện trong chất khí là dòng dịch chuyển
có hướng có ion dương theo chiều điện trường và ion âm
ngược chiều điện trường


• II. Sự phụ thuộc của cường độ
dòng điện trong chất khí vào
hiệu điện thế


•

Khảo sát trên thực tế, ta có đường đặc tuyến Vôn- Ampe


•

Đặc tuyến không phải là một đường thẳng

•

=> DÒng điện không tuân theo định luật Ôm

I= U/R


•

Khi U< Ub : ta có U tăng thì I tăng


•

U khoảng [Ub, Uc] số I không đổi

•

. Do tác nhân không đổi nên số hạt mang điện không đổi
=> mỗi giây các hạt mang điện chuyển về điện cực không
đổi


Khi U< Ub : ta cú U tng thỡ I tng v tng nhanh
Vì khi U lớn. Vận tốc các hạt mang điện lớn, ngoài ion hoá do
ngọn lửa còn có ion hoá do va chạm

Số hạt mang điện tăng => Dòng điện tăng
=>Nếu không có tác nhân là ngọn lửa thì vẫn duy
trì dòng điện gọi là

Phóng điện tự lực


III) Sù phãng ®iÖn kh«ng khÝ ë
®iÒu kiÖn thêng


a) Tia lửa điện
Quá trình phóng điện
tự lực xảy ra trong
không khí do tác dụng
điện đủ mạnh để ion
hóa chất khí , biến
phân tử khí trung hoà
thành ion + và e
Đặc điểm tia lửa điện

Gián đoạn, không có
hình dạng nhất định,
kèm theo tiếng nổ và
ánh sáng chói loà phát
ra, đứng gần có mùi
khét



• => Tia löa ®iÖn
khæng lß xuÊt hiÖn
gi÷a 2 ®¸m m©y
tÝch ®iÖn tr¸i dÊu lµ

sÊm hoÆc gi÷a ®¸m
m©y hoÆc vËt nh«
cao trªn mÆt ®Êt lµ
sÐt víi
• U= 109 V
• I = 10000A->
50000A





b) Hồ quang điện
Quá trình phóng
điện tự lực xảy ra
trong không khí ở
áp suất thờng khi
giữa 2 điện cực có
hiệu điện thế
không lớn lắm
40V -> 50V
Hai cực có ánh
sáng chói lòa phát ra
, cực + bị ăn mòn
và nhiệt độ 2 cực
2500-> 8000 C


• øng dông:
• -Khoan =hå quang ®iÖn

( vËt cÇn khoan nèi cùc
+)
• -Hµn kim lo¹i = hå quang
®iÖn ( vËt cÇn hµn nèi
cùc + )


IV.Phãng ®iÖn ë ¸p suÊt
thÊp trong kh«ng khÝ





áp suất: 1 ml Hg -> 0,01 ml Hg

Hai miền:- Sát K: tối : miền tối K
Còn lại: sáng: miền sáng A
P(áp suất) giảm, miền tối càng mở rộng
P xấp xỉ 10-3 ml Hg: miền tối chiếm toàn bộ ống
Thành ống đối diện K phát ra ánh sáng lục hơi vàng