TÓM TẮT KIẾN THỨC CHƯƠNG III: DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG Chất khí Electron, ion ⊕, ion Dòng dịch chuyển có hướng của các ion ⊕ cùng chiều điện trường và các ion , electron tự do ngược chiều điện trường - Phụ thuộc vào nhiệt độ (t o ↑, độ dẫn điện ↑) và các tác nhân ion hoá Cđdđ phụ thuộc U: • U<Ub: U ↑ → I ↑ • U≥U b : U ↑→ I = I bh (quá trình phóng điện ko tự lực) • U>Uc: U ↑→ I tăng vọt (quá trình phóng điện tự lực) - Qúa trình phóng điện thường kèm theo phát sáng - Các dạng phóng điện trong không khí: • ở áp suất bình thường: tia lửa điện: phóng điện tự lực xảy ra khi có td của điện trường đủ mạnh làm ion hoá chất khí sét: là tia lửa điện khổng lồ phát sinh do sự phóng điện giữa các đám mây tích điện trái dấu hoặc giữa đám mây tích điện với mặt đất, hiệu điện thế rất lớn và gây ra tiếng nổ hồ quang điện: quá trình phóng điện tự lực ở áp suất thường hoặc áp suất thấp giữa hai điện cực có hiệu điện thế ko lớn, kèm theo toả nhiệt và toả sáng mạnh • ở áp suất thấp: sự phóng điện thành miền (gồm 2 miền chính là miền tối catot và cột sáng anot), nếu áp suất rất thấp, dòng electron phát ra từ catot là tia catot phát xạ lạnh Không tuân theo định luật Ohm. Đặc tuyến Vôn - Ampe - Hồ quang điên ứng dụng trong kĩ thuật: hàn điện, luyện kim, thực hiện các phản ứng hoá học để điều chế hoá chất, làm đèn ống huỳnh quang - Sự phóng điện ở áp suất thấp ứng dụng làm đèn quảng cáo Bán dẫn Các electron và lỗ trống Dòng dịch chuyển có hướng của các electron ngược chiều điện trường và các lỗ trống cùng chiều điện trường - Phụ thuộc mạnh vào nhiệt độ (t o ↑, độ dẫn điện tăng nhanh) - Phụ thuộc nồng độ tạp chất có mặt trong tinh thể - Bán dẫn tinh khiết, số e = số lỗ trống - Khi nhiệt độ tăng, xuất hiện các e và lỗ trống trong tinh thể nhiều hơn nên độ dẫn điện tăng - Bằng cách pha tạp chất theo tỉ lệ thích hợp, ta thu được bán dẫn electron (bán dẫn loại n) hay bán dẫn lỗ trống (bán dẫn loại p). - Lớp chuyển tiếp p-n dẫn điện tốt theo 1 chièu từ p đến n (t/c chỉnh lưu) - Tranzito có tính chất khuếch đại dòng điện Không tuân theo định luật Ohm Đặc tuyến Vôn- Ampe của lớp chuyển tiếp p-n Họ đặc tuyến ra của tranzito n-p-n Có ứng dụng quan trong trong kĩ thuật hiện đại: - Nhiệt điện trở bán dẫn, quang điện trở bán dẫn - Làm diode chỉnh lưu, photodiode, pin mặt trời, diode phát quang (đèn LED), pin nhiệt điện bán dẫn. - Tranzito khuếch đại dòng điện trong các vi mạch Dòng điện trong Hạt tải điện Bản chất dòng điện Yếu tố phụ thuộc Đặc điểm Định luật Ohm Ứng dụng Kim loại Các electron tự do trong mạng tinh thể kim loại Dòng dịch chuyển có hướng của các electron tự do ngược chiều điện trường - Nhiệt độ (t o ↑, độ dẫn điện giảm) - Sự mất trật tự của mạng tinh thể (độ sạch, chế độ gia công) - Bản chất kim loại * Ở nhiệt độ rất thấp, điện trở của 1 số kim loại giảm đột ngột bằng 0, kim loại có tính siêu dẫn - Kim loại dẫn điện rất tốt - Dòng điện trong kim loại có tác dụng nhiệt. - Điện trở suất phụ thuộc nhiệt độ: 0 0 [1 ( )]t t ρ ρ α = + − - Nếu đặt 2 thanh kim loại khác nhau tiếp xúc nhau sẽ gây ra hiệu điện thế tiếp xúc. - Nếu hàn 2 đầu 2 thanh kim loại khác nhau về bản chất với nhau và giữ nhiệt độ 2 đầu mới hàn khác nhau, xuất hiện dòng nhiệt điện, suất điện động nhiệt điện: E = 1 2 ( ) T T T α − - Một số kim loại có hiện tượng siêu dẫn ở nhiệt độ rất thấp. Ở một nhiệt độ không đổi, dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ohm: U I R = . Đặc tuyến Vôn-Ampe: Làm dây dẫn truyền tải điện năng, nhiệt kế nhiệt điện, pin nhiệt điện, dây đốt nóng trong bàn là, bếp điện, dây nối đất các thiết bị điện, cột thu lôi Chất điện phân Các ion ⊕, ion phân ly ra từ phân tử muối, axit, bazơ … trong dung dịch Dòng dịch chuyển có hướng của các ion ⊕ theo chiều điện trường và các ion ngược chiều điện trường - Bản chất dung dịch điện phân, bản chất 2 cực. - Nhiệt độ (t o ↑, độ dẫn điện tăng) - Nồng độ dung dịch điện phân - Có xuất hiện phản ứng thứ cấp trong bình điện phân - Nếu điện phân một dung dịch muối kim loại mà anot làm bằng chính kim loại ấy, sẽ xảy ra hiện tượng dương cực tan. - Khối lượng chất giải phóng ra tuân theo công thức Faraday: 1 1A A m q It F n F n = = , 96500 /F C mol ≈ Khi có hiện tượng dương cực tan, dòng điện trong chất điện phân tuân theo định luật Ohm giống như đoạn mạch chỉ chứa điện trở thuần. Nếu ko xảy ra hiện tượng dương cực tan, dòng điện qua bình điện phân tuân theo định luật Ohm đối với máy thu điện - điều chế hoá chất - tinh chế kim loại (luyện kim) - mạ điện – đúc điện Chân không Các electron bứt ra từ catot bị nung nóng Dòng điện trong diode chân không là dòng dịch chuyển các electron bứt ra từ catot bị nung nóng dưới tác dụng điện trường (ngược chiều điện trường) - phụ thuộc bản chất vật liệu làm catot, anot - cường độ dòng điện phụ thuộc hiệu điện thế (đặc tuyến Vôn-Ampe ko phải đường thẳng) • U<U b : U ↑ → I ↑ • U≥U b : U ↑ → I ko tăng và bằng I bh - I bh phụ thuộc nhiệt độ (t o ↑→I bh ↑) - Dòng điện chạy trong diode chân không chỉ theo 1 chiều từ anot đến catot (t/c chỉnh lưu). - Tia catot là dòng các electron do catot phát ra và bay trong chân không. • Tia catot truyền thẳng • vuông góc với mặt catot • mang năng lượng • có thể đâm xuyên, có tác dụng lên kính ảnh và khả năng ion hoá không khí • Làm phát quang 1 số chất khi đập vào chúng • bị lệch trong điện trường, từ trường • là chùm tia có vận tốc lớn, khi đập vào vật có nguyên tử lương lớn sẽ phát ra tia Rơnghen Không tuân theo định luật Ohm Đặc tuyến Vôn - Ampe - chỉnh lưu dòng điện xoay chiều - ống phóng điện tử . TÓM TẮT KIẾN THỨC CHƯƠNG III: DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG Chất khí Electron, ion ⊕, ion Dòng dịch. catot bị nung nóng dưới tác dụng điện trường (ngược chiều điện trường) - phụ thuộc bản chất vật liệu làm catot, anot - cường độ dòng điện phụ thuộc hiệu điện thế (đặc tuyến Vôn-Ampe ko. đập vào chúng • bị lệch trong điện trường, từ trường • là chùm tia có vận tốc lớn, khi đập vào vật có nguyên tử lương lớn sẽ phát ra tia Rơnghen Không tuân theo định luật Ohm Đặc tuyến Vôn