CHƯƠNG 1 QUÁ TRÌNH PHÓNG điện TRONG CHẤT KHÍ

Chæång 1: Quaï trçnh phoïn g âiãûn trong cháút khê I/ Khaïi niãûm chung II/ Caïc daûng ion hoaï Lyï thuyãút phoïng âiãûn trong cháút khê dæûa trãn cå såí cuía hiãûn tæåüng ion hoaï -Hiãûn tæåüng ion hoaï laì quaï trçnh phán ly caïc phán tæí trung tênh thaình evaì ion+ -Muäún thæûc hiãûn âæåüc quaï trçnh ion hoaï thç phaíi cung cáúp cho phán tæí 1 nàng læåüng W Wi Saín pháøm cuía quaï trçnh ion hoaï coï khuynh hæåïng: ≥ + khuyãúch taïn trong khäng khê + kãút håüp Chæång 1: Quaï trçnh phoïn g âiãûn trong cháút khê - Nãúu W < Wi thç luïc âoï phán tæí seî åí1traûng thaïi âàûc biãût goüi laì traûng thaïi bë kêch thêch. Thæûc nghiãûm cho tháúy traûng thaïi naìy khäng täön taûi láu daìi maì chè sau mäüt thåìi gian ráút ngàõn thç noï quay vãö traûng thaïi ban đáöu vaì nàng læåüng maì chuïng nháûn âæåüc træåïc kia cuîng traí laûi dæåïi daûng quang nàng Trong lyï thuyãút phoïng âiãûn trong cháút khê thç chuïng ta coï thãø gàp caïc daûng ion hoaï sau: 1) Ion hoaï va chaûm 2)Ion hoaï quang 3)Ion hoïa nhiãût 4)Ion hoaï bãö màût Chæång 1: Quaï trçnh phoïn g âiãûn trong cháút khê 1) Ion hoaï va chaûm :Ion hoaï va chaûm xaíy ra khi coï sæû va chaûm giæîa 1 âiãûn tæí våïi pháön tæí khê trung tênh Âiãöu kiãûn nàng læåüng: 1 mV 2 ≥ Wi 2 Eqx ≥ Wi Hoặc E=U/d e + Eqx ion x U x Chæång 1: Quaï trçnh phoïn g âiãûn trong cháút khê III/Caïc diãùn biãún cuía quaï trçnh phoïng âiãûn trong cháút khê 1)Âënh nghéa phoïng âiãûn: Phoïng âiãûn laì sæû hçnh thaình doìng âiãûn liãn tuûc giæîa caïc âiãûn cæûc Mäi træåìng khê dáùn âiãûn goüi laì mäi træåìng plasma 2)Caïc giaí thiãút - Ban âáöu åí trong khoaíng khäng gian giæîa 2 âiãûn cæûc täön taûi êt nháút mäüt âiãûn tæí tæû do - Xeït quaï trçnh phoïng âiãûn trong cháút khê åí âiãöu kiãûn nhiãût âäü bçnh thæåìng (20o C) tæïc laì khäng xeït âãún ion hoaï nhiãût - Khäng xeït âãún hiãûn tæåüng ion hoaï tæìng cáúp Chæång 1: Quaï trçnh phoïn g âiãûn trong cháút khê 3) Hiãûn tæåüng ion hoaï va chaûm Xeït 1 âiãûn tæí coï baïn kênh ro di chuyãøn trong mäi træåìng khê gäöm nhiãöu pháön tæí khê baïn kênh r, máût âäü phán tæí khê laì N Âãø coï va chaûm xaíy ra: r +r0 ≥ a a laì khoaíng caïch giæîa 2 tám r0 a r Cho e- di chuyãøn 1 cm trong mäi træåìng khê âoï thç seî coï π.(r +r 0 )2.1.N säú pháön tæí khê va chaûm våïi e-. Âáy cuîng chênh laì säú láön va chaûm S= π.(r +r 0)2 .N Chæång 1: Quaï trçnh phoïn g âiãûn trong cháút khê 4) Âoaûn âæåìng tæû do trung bçnh ( λ ) Âoaûn âæåìng tæû do trung bçnh ( λ ) laì khoaíng caïch giæîa 2 láön va chaûm kãú tiãúp 1 1 λtb = = S Π( r + r λ = e− tb (r Π 2 ) .N 0 1 ) 2 .N (Vç r0 x Taûi x + dx thç coìn (n-dn)e- chæa va chaûm våïi phán tæí khê λ ( n− dn ) e > x+dx − Chæång 1: Quaï trçnh phoïn g âiãûn trong cháút dnkhê : säú âiãûn tæí âaî va chaûm våïi phán tæí khê trãn dx = säú láön va chaûm trãn dx Phæång trçnh vi phán: dn n dn= - nSdx = -Sdx n = noe-Sx n tb = e −x / λ no Xaïc suáút: P x/λ {λ ≥ x}= e− tb YÏ nghéa: noïi lãn khaí nàng âãø 1 e- chæa va chaûm våïi phán tæí khê taûi x 5) Hãû säú ion hoaï va chaûm α Biãøu thë säú láön va chaûm maì gáy ion hoaï khi e- âi 1 âoaûn âæåìng 1 cm α =S.P {λ≥xi } α=Ap.e =Ap.e − xi / λ tb W − i . Ap Eq Våïi ∏ r2 A= KT B= =Ap.e −Bp / E AWi q α=f E= const ( p, E ) α=f α α max p ( p) α p= const α=f po Ap (E) E 6) Quy luáût tàng säú âiãûn têch Giaí thiết ban âáöu åí phêa ám cæûc coï 1 âiãûn tæí dæåïi taïc duûng cuía âiãûn træåìng e- di chuyển vãö phêa cæûc dæång Trong quaï trçnh di chuyãøn âoï seî va chaûm våïi phán tæí khê vaì gáy ion hoaï våïi hãû säú ion hoaï va cham α Caïc âiãûn tæí måïi sinh ra cuîng seî di chuyãøn dæåïi taïc duûng cuía âiãûn træåìng vaì cuîng gáy ion hoaï . Quaï trçnh cæï thãú tiãúp tuûc laìm cho säú âiãûn têch giæîa 2 baín cæûc ngaìy caìng tàng Giaí sæí taûi x thç säú âiãûn tæí tàng lãn laì netaûi x+dx thç säú âiãûn tæí tàng lãn laì (n+dn)edn: säú e- tàng lãn trãn dx = säú láön va chaûm gáy ion hoaï trãn dx 6) Quy luáût tàng säú âiãûn têch - ne + - (n+dn)e- x Phæång trçnh vi phán: dn n x+dx α dn= n dx α =α dx x dx ∫α n = e0 Våïi p= const, E= const thç n = e α= const α x Váûy quy luáût tàng säú âiãûn têch laì tàng theo quy luáût haìm muî 7) Sæû hçnh thaình phoïng âiãûn : Song song våïi sæû phaït sinh cuía âiãûn tæí keìm theo sæû phaït sinh cuía ion dæång våïi cuìng säú læåüng vaì caïc âiãûn têch naìy seî táûp håüp thaình thaïc âiãûn tæí + x Caïc e- do nheû di chuyãøn våïi täúc âäü nhanh âäöng thåìi dãù khuyãúch taïn phán bäú trong khoaíng khäng gian tæång âäúi räüng . Coìn caïc ion+ nàûng di chuyãøn cháûm 1  = ve  cho nãn táûp trungåív phêa sau 100  ion + −  Dæåïi taïc duûng cuía âiãûn træåìng thç thaïc e- caìng ngaìy caìng âæåüc keïo daìi ra cho âãún luïc noï näúi liãön khoaíng caïch giæîa caïc âiãûn cæûc. Luïc âoï thaïc seî tæû triãût tiãu båíi vç caïc âiãûn têch khaïc dáúu âaî âæåüc trung hoaì trãn caïc âiãûn cæûc âäúi diãûn Quaï trçnh naìy chæa thãø goüi laì phoïng âiãûn dæåüc båíi vç chæa hçnh thanh doìng liãn tuûc giæîa caïc âiãûn cæûc 7) Sæû hçnh thaình phoïng âiãûn : Muäún coï phoïng âiãûn : -Phaíi coï nhiãöu thaïc âiãûn tæí -Thaïc âiãûn tæí thãú hãû sau phaíi saín sinh ra træåïc khi thaïc thãú hãû træåïc noï triãût tiãu -Mäùi mäüt thaïc âiãûn tæí thç âãöu âoìi hoíi 1 e- taïc duûng ban âáöu thæï cáúp . Nhæng caïc e- taïc duûng ban âáöu cuía caïc thãú hãû sau phaíi âæåüc saín sinh ra ngay trong näüi bäü khe håí khê dæûa vaìo hiãûn tæåüng ion hoaï quang åí aïp suáút cao hoàûc ion hoaï bãö màût åí aïp suáút tháúp IV) Âàûc tênh V-A cuía cháút khê : Xeït 1 khe håí khê i E c b a U Âàût lãn noï 1 âiãûn aïp 1 chiãöu vaì tàng dáön tæì tháúp âãún cao O Udthq Uo u Udthq- âiãûn aïp duy trç häö quang -Giai âoaûn 0a : khi u tàng thç I tàng, phuì håüp âënh luáût Ohm Trong khe håí khäng khê luän täön taûi caïc âiãûn têch tæû do do quaï trçnh ion hoaï bãn ngoaìi, dæåïi taïc duûng cuía âiãûn træåìng thç caïc âiãûn têch tæû do di chuyãøn hçnh thaình doìng âiãûn. Khi u tàng thç E tàng , luïc âoï váûn täúc dëch chuyãøn tàng lãn laìm säú âiãûn têch âi vãö caïc cæûc âäúi diãûn trong 1 âån vë thåìi gian tàng lãn dáùn âãún doìng tàng -Giai âoaûn ab : khi u tàng, I = const, goüi laì giai âoaûn baîo hoaì Vç säú âiãûn têch tæû do coï sàôn trong khe håí khäng khê coï giåïi haûn -Giai âoaûn bc : Taûi b âiãûn aïp âaût âãún giaï trë uo,. u tàng thç E tàng dáùn âãún säú læåüng âiãûn têch tàng lãn laìm I tàng Luïc naìy ta goüi khäúi khê âoï âaî bë phoïng âiãûn Nãúu duy trç nguäön thç âiãûn aïp seî tæû âäüng tuût âãïn giaï trë âuí âãø duy trì häö quang [...]... tiãu -Mäùi mäüt thạc âiãûn tỉí thç âãưu âi hi 1 e- tạc dủng ban âáưu thỉï cáúp Nhỉng cạc e- tạc dủng ban âáưu ca cạc thãú hãû sau phi âỉåüc sn sinh ra ngay trong näüi bäü khe håí khê dỉûa vo hiãûn tỉåüng ion hoạ quang åí ạp sút cao hồûc ion hoạ bãư màût åí ạp sút tháúp IV) Âàûc tênh V-A ca cháút khê : Xẹt 1 khe håí khê i E c b a U Âàût lãn nọ 1 âiãûn ạp 1 chiãưu v tàng dáưn tỉì tháúp âãún cao O Udthq... lỉåüng v cạc âiãûn têch ny s táûp håüp thnh thạc âiãûn tỉí + x Cạc e- do nhẻ di chuøn våïi täúc âäü nhanh âäưng thåìi dãù khuúch tạn phán bäú trong khong khäng gian tỉång âäúi räüng Cn cạc ion+ nàûng di chuøn cháûm 1  = ve  cho nãn táûp trungåív phêa sau 10 0  ion + −  Dỉåïi tạc dủng ca âiãûn trỉåìng thç thạc e- cng ngy cng âỉåüc kẹo di ra cho âãún lục nọ näúi liãưn khong cạch giỉỵa cạc âiãûn... -Giai âoản 0a : khi u tàng thç I tàng, ph håüp âënh lût Ohm Trong khe håí khäng khê ln täưn tải cạc âiãûn têch tỉû do do quạ trçnh ion hoạ bãn ngoi, dỉåïi tạc dủng ca âiãûn trỉåìng thç cạc âiãûn têch tỉû do di chuøn hçnh thnh dng âiãûn Khi u tàng thç E tàng , lục âọ váûn täúc dëch chuøn tàng lãn lm säú âiãûn têch âi vãư cạc cỉûc âäúi diãûn trong 1 âån vë thåìi gian tàng lãn dáùn âãún dng tàng -Giai âoản...6) Quy lût tàng säú âiãûn têch Gi thiết ban âáưu åí phêa ám cỉûc cọ 1 âiãûn tỉí dỉåïi tạc dủng ca âiãûn trỉåìng e- di chuyển vãư phêa cỉûc dỉång Trong quạ trçnh di chuøn âọ s va chảm våïi phán tỉí khê v gáy ion hoạ våïi hãû säú ion hoạ va cham α Cạc âiãûn tỉí måïi sinh ra cng s di chuøn dỉåïi tạc dủng ca âiãûn... tàng lãn lm säú âiãûn têch âi vãư cạc cỉûc âäúi diãûn trong 1 âån vë thåìi gian tàng lãn dáùn âãún dng tàng -Giai âoản ab : khi u tàng, I = const, gi l giai âoản bo ho Vç säú âiãûn têch tỉû do cọ sàơn trong khe håí khäng khê cọ giåïi hản -Giai âoản bc : Tải b âiãûn ạp âảt âãún giạ trë uo, u tàng thç E tàng dáùn âãún säú lỉåüng âiãûn têch tàng lãn lm I tàng Lục ny ta gi khäúi khê âọ â bë phọng âiãûn ... dảng quang nàng Trong l thuút phọng âiãûn cháút khê thç chụng ta cọ thãø gàp cạc dảng ion hoạ sau: 1) Ion hoạ va chảm 2)Ion hoạ quang 3)Ion họa nhiãût 4)Ion hoạ bãư màût Chỉång 1: Quạ trçnh phọn... khong cạch giỉỵa láưn va chảm kãú tiãúp 1 λtb = = S Π( r + r λ = e− tb (r Π ) N ) N (Vç r0