BÀI GIẢNG dòng điện trong chất khí

Chương III:
Dịng điện trong các mơi trường

Bài 15:
Dịng điện trong
chất khí


NỘI DUNG
1.
2.
3.
4.
5.

Chất khí là mơi trường cách điện
Sự dẫn điện của chất khí trong điều kiện thường
Bản chất của dịng điện trong chất khí
Sự phóng điện tự lực trong chất khí
Tia lửa điện và hồ quang điện


Tiết 29: Dịng điện trong chất khí


Bài 15: Dịng điện trong chất khí
I. Chất khí là mơi trường cách điện
- Chất khí khơng dẫn điện vì các phân tử khí đều ở
trạng thái trung hồ điện, do đó khơng có các hạt
tải điện.

II. Sự dẫn điện của chất khí trong
điều kiện thường
+

Kết luận:
- Điều kiện thường chất khí khơng
dẫn điện
- Khi bị đốt nóng chất khí có hạt tải
điện nên dẫn điện.
- Sự truyền dịng điện trong khơng
khí gọi là sự phóng điện

+
++

+
++

+

+
++

+


III. Bản chất dịng điện trong chất khí
1. Sự ion hóa chất khí và tác nhân ion hóa
•Tác nhân ion hóa: Ngọn lửa ga (Nhiệt độ rất cao),

tia tử ngoại… gọi là tác nhân ion hoá.


+

+
+

+
+

+

+

Sự ion hóa chất khí


+

+

+

+

-

-

+
+

-

+
Sự ion hóa chất khí


-

+
+

+
+

-

-

+
+

-

+

Sự tái hợp

-

+

+

+

+

-

-

+
+

-


+

+
-

+
+

-

+

+
-

-

+

E

-


Bài 15: Dịng điện trong chất khí
III. Bản chất dịng điện trong chất khí
1. Sự ion hóa chất khí và tác nhân ion hóa
* Bản chất của dịng điện trong chất khí
- là dịng chuyển dời có hướng của các ion dương
cùng chiều điện trường, ion âm và e ngược chiều điện
trường.

2. Q trình dẫn điện khơng tự lực của chất khí
-Q trình dẫn điện chỉ tồn tại khi tạo ra hạt tải điện trong
khối khí ở giữa hai bản cực và biến mất khi ta ngừng tạo
ra hạt tải điện


I

c

a

O

b

Đặc tuyến Vôn – Ampe

U


I

O

Định luật Ôm

U


I

c

a

O

b

Đặc tuyến Vôn – Ampe

U


Hệ Thống Kiến Thức
Ở điều kiện bình thường chất khí là môi trường cách

điện
Khi bị tác động bởi các tác nhân ion hóa thì trong
chất khí xuất hiện các hạt tải điện: e, ion dương, ion
âm.
Dịng điện trong chất khí là dịng chuyển dời có
hướng của các ion dương cùng chiều điện trường, ion
âm và e ngược chiều điện trường.
Quá trình dẫn điện của chất khí khi có tác nhân ion
hóa là q trình dẫn điện khơng tự lực, tức là dịng
điện biến mất khi mất tác nhân ion hóa.


Tiết 30 Dịng điện trong chất khí


Mơ tả hình ảnh dưới đây
Q trình dẫn
điện khơng tự
lực

+

Dịng
+ điện
trong chất
-khí
+
-

+
-

+

+
-

-

+

E
Tác nhân ion
hóa

-


IV. Q trình phóng điện tự lực trong chất khí

và điều kiện tạo ra q trình phóng điện tự lực
⁻ Q trình phóng điện tự lực trong chất khí là q

trình phóng điện vẫn tiếp tục giữ được khi khơng
cịn tác nhân ion hố tác động từ bên ngồi.
⁻ Tuỳ cơ chế sinh hạt tải điện mới trong chất khí mà

ta có các kiểu phóng điện tự lực khác nhau.


⁻ Có bốn cách chính để dịng điện có thể tạo ra hạt tải

điện mới trong chất khí:

1. Dịng điện qua chất khí làm nhiệt độ khí tăng rất
cao, khiến phân tử khí bị ion hố.
2. Điện trường trong chất khí rất lớn, khiến phân tử
khí bị ion hố ngay khi nhiệt độ thấp.
3. Catơt bị dịng điện nung nóng đỏ, làm cho nó có
khả năng phát electron. Hiện tượng này gọi là hiện
tượng phát xạ nhiệt electron.
4. 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.


Muốn có q trình dẫn điện tự lực thì trong hệ gồm

chất khí và các chất điện cực phải tự tạo ra các hạt
tải điện mới bù lại số hạt tải điện đã đi đến điện cực

và biến mất. Số hạt tải điện sinh ra ban đầu có thể
khơng nhiều nhưng nhờ q trình nhân số hạt tải
điện đã nói ở trên mà mật độ hạt tải điện tăng
mạnh, khiến môi trường trở nên dẫn điện tốt.


Ứngđiện tự lực
Q trình phóng
dụng

Hồ quang điện

Tia lửa
điện

www.designfreebies.org

Company Logo


V. Tia lửa điện:
- 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 tạo tia lửa điện: Hình thành trong
khơng khí ở điều kiện thường, khi điện
trường đạt đến giá trị ngưỡng vào khoảng
3.106 V/m.
tia lửa điện.mp4

Quá trình hình thành tia lửa điện


Giải thích hiện
tượng sét trong tự
nhiên

Ứng dụng
Dùng trong động
cơ nổ để đốt hỗn
hợp nổ trong
xilanh

Sử dụng tia lửa
điện để tái chế bê
tông