Lý thuyết về dòng điện trong các môi trường môn vật lí lớp 11 | Vật Lý, Lớp 11 - Ôn Luyện

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

I. CHẤT KHÍ LÀ MƠI TRƯỜNG CÁCH ĐIỆN

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2></div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

Ở điều kiện thường, chất khí khơng dẫn điện vì các phân tử khí đều trung hịa điện, nên
trong chất khí khơng có hạt tải điện.

Trong một số điều kiện đặc biệt như khi có ngọn lửa ga hay chiếu bức xạ của tia tử ngoại,
khơng khí trở nên dẫn điện.

II. SỰ DẪ ĐIỆN CUẢ CHẤT KHÍ TRONG ĐIỀU KIỆN THƯỜNG
1. TN1

Câu hỏi: Tích điện cho điện nghiệm, quan sát thí nghiệm, nêu hiện tượng xảy ra? Giair
thích?

</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

=> Kết luận 1: Chất khí khơng phải tuyệt đối khơng dẫn điện (Chứa rất ít hạt tải điện)
2. TN2

/>Miêu tả hiện tượng thí nghiệm:

 Khi khơng đốt đèn ga, kim điện kế hầu như chỉ số 0.
 Khi đốt đèn ga, kim điện kế lệch khỏi vị trí 0.

 Kéo đèn ga ra xa, dùng quạt thổi khí nóng đi qua giữa hai bản cực, kim điện kế vẫn
lệch.

 Tắt đèn, kim điện kế lại chỉ số 0.

 Thay đèn ga bằng đèn thủy ngân (nguồn phát tia tử ngoại) ta thấy những kết quả
tương tự.

=> Kết luận 2:

 Bình thường khơng khí là chất điện mơi.

 Khi bị đốt nóng hoặc chiếu tia tử ngoại , chất khí có xuất hiện các hạt tải điện =>
chất khí có thể dẫn điện

 Khi dừng lại, các phân tử trở về trạng thái trung hòa => khơng dẫn điện
III. BẢN CHẤT DỊNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ

1. Sự ion hóa chất khí và tác nhân ion hóa

a. Câu hỏi: Khi có ngọn đèn cồn thì trong khơng khí tồn tại những hạt nào?
Ban đầu chất khí gồm các phân tử trung hòa

</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

e-=> Hiện tượng phân tử khí trung hịa bị tách electron thành ion âm và ion dương gọi là sự
ion hóa.

c. e- kết hợp với phân tử trung hòa thành

ion-Câu hỏi mở rộng: e- kết hợp với ion dương tạo thành gì?
phân tử trung hịa (sự tái hợp)

Câu hỏi: Khi chưa có điện trường, các hạt mang điện chuyển động như thế nào ?
Bình thường các ion và các electron chuyển động nhiệt hỗn loạn trong không khí

Câu hỏi: Khi có điện trường, hãy cho biết chiều chuyển động của các ion dương, ion âm,
và electron ?

- Khi tác động bởi điện trường:
+ Các ion dương hướng về cực âm.

+ Các ion âm, electron chuyển hướng về cực dương.
=> Kết luận:

</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

- Dịng điện trong chất khí là dịng chuyển dời có hướng của các ion dương theo chiều điện
trường và các ion âm ngược chiều điện trường.

- Khi mất tác nhân ion hóa, các ion dương, ion âm, và electron trao đổi điện tích với nhau
hoặc với điện cực để trở thành các phân tử khí trung hồ, nên chất khí trở thành khơng dẫn
điện

2. Qúa trình dẫn điện khơng tự lực của chất khí

- Q trình dẫn điện của chất khí nhờ có tác nhân ion hố gọi là q trình dẫn điện khơng
tự lực. Nó chỉ tồn tại khi ta tạo ra hạt tải điện trong khối khí giữa hai bản cực và biến mất
khi ta ngừng việc tạo ra hạt tải điện.

 U < Unhỏ : U tăng I tăng

 Unhỏ < U < Ulớn: I đạt giá trị bảo hòa I = Ibh
 U > Ulớn : U tăng  I tăng nhanh

Kết luận; Khi thay đổi hiệu điện thế U giữa hai bản cực và ghi lại giá trị của I thì ta thấy
<i><b>Q trình dẫn điện khơng tự lực khơng tuân theo ĐL Ôm</b></i>

3. Hiện tượng nhân số hạt tải điện trong chất khí trong q trình dẫn điện khơng tự lực

<b>a) Khái niệm: Là hiện tượng tăng mật độ hạt tải điện trong chất khí do dịng điện chạy qua </b>

gây ra

<b>b)</b> Nguyên nhân của hiện tượng

là do các ion và electron trong điện trường được tăng tốc và va chạm vào các
phân tử khí trung hịa và chúng bị ion hóa, q trình diễn ra theo cách thức như
vậy liên tiếp làm cho mật độ hạt tải điện tăng lên rất lớn.

</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

Tác nhân ion hóa (điện trường ngoài) tạo ra các ion dương và electron.

- Electron có kích thước nhỏ nên đi được qng đường dài hơn. Khi điện trường đủ lớn,
động năng của electron cũng đủ lớn để khi va chạm với các phân tử khí trung hịa sẽ là ion
hóa các phân tử này => e-, ion dương

- Quá trình này diễn ra theo kiểu thác lũ làm mật độ hạt tải điện tăng mạnh cho tới khi
electron đến anot.

- Lúc này, chất khí trở nên dẫn điện tốt hơn và dịng điện chạy qua chất khí tăng nhưng vẫn
phụ thuộc vào số hạt tải điện mà tác nhân ion hóa từ bên ngồi sinh ra trong chất khí.
IV. Q TRÌNH DẪN ĐIỆN TỰ LỰC TRONG CHẤT KHÍ VÀ ĐIỀU KIỆN ĐỂ TẠO
RA QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN TỰ LỰC

- Khái niệm: Quá trình dẫn điện tự lực trong chất khí là q trình dẫn điện vẫn tiếp tục giữ
được khi khơng cịn tác nhân ion hố tác động từ bên ngồi.

- Điều kiện: chất khí, điện cực phải tự tạo ra các hạt tải điện mới để bù lại số đã đi đến
điện cực

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

+ Dịng điện qua chất khí làm nhiệt độ khí tăng rất cao, khiến phân tử khí bị ion hố.

+ Điện trường trong chất khí rất lớn, khiến phân tử khí bị ion hố ngay khi nhiệt độ thấp.
+ Catơt bị dịng điện nung nóng đỏ, làm cho nó có khả năng phát ra electron. Hiện tượng
này gọi là hiện tượng phát xạ nhiệt electron.

+ Catơt khơng nóng đỏ nhưng bị các ion dương có năng lượng lớn đập vào làm bật
electron khỏi catôt trở thành hạt tải điện.

</div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8>

/>

- Định nghĩa: Là q trình phóng điện tự lực trong chất khí đặt giữa hai điện cực khi điện
trường đủ mạnh để biến phân tử khí trung hịa thành ion dương và electron tự do

- Điều kiện xuất hiện: trong chất khí phải có điện trường với cường độ 3.106_V/m
- Ứng dụng:

</div>
<span class='text_page_counter'>(9)</span><div class='page_container' data-page=9></div>
<span class='text_page_counter'>(10)</span><div class='page_container' data-page=10></div>
<span class='text_page_counter'>(11)</span><div class='page_container' data-page=11></div>
<span class='text_page_counter'>(12)</span><div class='page_container' data-page=12></div>
<span class='text_page_counter'>(13)</span><div class='page_container' data-page=13>

VI. HỒ QUANG ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN TẠO RA HỒ QUANG ĐIỆN
/>

- Định nghĩa: Hồ quang điện là q trình phóng điện tự lực xảy ra ở trong chất khí áp suất
thường hoặc áp suất thấp đặt giữa hai điện cực có hiệu điện thế không lớn.( bản chất
ngược lại với tia lửa điện)

+ Hồ quang điện có thể kèm theo tỏa nhiệt và tỏa sáng rất mạnh

- Điều kiện xuất hiện: Hai điện cực phải nóng đỏ đến mức phát xạ nhiệt điện tử (phát xạ
electron). Khi có được tia lửa điện, phải duy trì hiệu điện thế giữa hai điện cực đến giá trị
không lớn để tạo ra cung sáng chói.

</div>
<span class='text_page_counter'>(14)</span><div class='page_container' data-page=14></div>
<span class='text_page_counter'>(15)</span><div class='page_container' data-page=15></div>
<span class='text_page_counter'>(16)</span><div class='page_container' data-page=16></div>
<span class='text_page_counter'>(17)</span><div class='page_container' data-page=17></div>
<span class='text_page_counter'>(18)</span><div class='page_container' data-page=18>

TỔNG KẾT BÀI HỌC
1. Hạt tải điện là gì?

+ Điều kiện thường: Khơng có hạt tải điện ( có rất ít)

+ Có tác nhân ion hóa: electron, ion âm, ion dương

2. Được tạo ra như thế nào? Do chất khí bị ion hóa sinh ra
3. Chuyển động như thế nào trong E?

+ Các ion dương hướng về cực âm.

+ Các ion âm, electron chuyển hướng về cực dương.
4. Đặc tuyến Vôn – Ampe

 U < Unhỏ : U tăng I tăng

 Unhỏ < U < Ulớn: I đạt giá trị bảo hòa I = Ibh
 U > Ulớn : U tăng  I tăng nhanh

5. Có tuân theo định luật Ơm khơng? Khơng tn theo
6. Hiện tượng đặc thù?

+ Tia lửa điện
+ Hồ điện quang
7. Ứng dụng?

+ Tia lửa điện: bugi động cơ đốt trong, cột thu lôi, nghiên cứu các biện phát tránh sấp sét,
…

</div>
<span class='text_page_counter'>(19)</span><div class='page_container' data-page=19></div>

<!--links-->
<a href=' /><a href=' /> dong dien trong cac moi truong

• 5
• 938
• 7