Bài 22. Dòng điện trong chất khí

Kiểm tra bài cũ 1.Em hãy cho biết điều kiện để xuất hiện dòng điện trong các môi trường? Điều kiện 1 Điều kiện 2 Có các hạt mang điện tự do Đặt trong một điện trường Có sẵn trong môi trường Hạt mang điện tự do trong chất điện phân là ION (+) và ION(-) Hạt mang điện tự do trong kim loại là ELECTRON TỰ DO Baøi 22(Tieát 33- 34) : a. Thí nghiệm : a. Thí nghiệm : 1.Sự phóng điện trong chất khí: + + + + - - - - Sơ đồ thí nghiệm về sự phóng điện trong không khí. 1.Sự phóng điện trong chất khí: + + + + - - - - b. Kết quả thí nghiệm: b. Kết quả thí nghiệm:  Ở điều kiện bình thường không khí là điện môi.  Khi bò đốt nóng,không khí trở nên dẫn điện .  Sự truyền dòng điện qua không khí gọi là sự phóng điện trong không khí b. Kết quả thí nghiệm: b. Kết quả thí nghiệm: Có rất ít ( có thể bỏ qua ). Ở điều kiện bình thường chất khí gồm những nguyên tử, phân tử trung hoà về điện nên được xem là chất điện môi 2.Bản chất dòng điện trong chất khí + + + + + + + Söï ion hoùa chaát khí [...]... A Dòng điện trong chất khí là dòng các ion B Dòng điện trong chất khí tuân theo đònh luật Ôm C Dòng điện trong chất khí là dòng dòch chuyển cóhướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm, electron ngược chiều điện trường D Dòng điện trong chất khí ở áp suất bình thường tăng lên khi hiệu điện thế tăng Câu 2 Em hãy phân biệt sự phóng điện tự lực và sự phóng điện không tự lực? Phóng điện. .. - + + - + Sự ion hóa chất khí + + + + - + + - + Sự tái hợp - + + + - + + - + - - + + + - + + - + + - E 2.Bản chất dòng điện trong chất khí Dòng điện trong chất khí là dòng dòch chuyển có hướng của các ION DƯƠNG theo chiều điện trường và các ION ÂM, ELECTRON ngược chiều điện trường 3.Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện trong chất khí vào hiệu điện thế Dòng điện trong chất khí không tuân theo đònh luật... dùng tác nhân ion hoá từ bên ngoài để tạo ra hạt tải điện trong chất khí Phóng điện tự lực: Quá trình phóng điện vẫn tiếp tục xảy ra được khi không còn tác nhân ion hoá từ bên ngoài Câu 3 Nếu không khí dẫn điện: a Mạng điện trong gia đình có an toàn hay không? b Ôtô, xe máy có chạy được không? Câu 4 Lấy Dòng điện chất khí Linh kiện bán dẫn Tổ production A Dòng điện chất khí I Hiện tượng phóng điện chất khí • Thí nghiệm • Tụ điện tích điện • Tĩnh điện kế đo hiệu điện tụ • Ban đầu, hiệu điện không đổi • => tụ không phóng điện • • • • Đặt lửa tụ Thấy số tĩnh điện kế giảm -> Tụ phóng điện => tụ có điện tích chuyển dời • Kết luận : Khi bị đốt nóng, không khí có dẫn điện => phóng điện không khí Giải thích thí nghiệm • Khi bị đốt nóng, 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 • => vậy, tác dụng lửa miền không khí có hạt mang điện -> ion hoá chất khí • Như có điện tích tự không khí • Với tác dụng điện trường , điện tích chuyển dời có hướng tạo thành dòng điện • => Bản chất dòng điện chất khí dòng dịch chuyển có hướng có ion dương theo chiều điện trường ion âm ngược chiều điện trường • II Sự phụ thuộc cường độ dòng điện chất khí vào hiệu điện • Khảo sát thực tế, ta có đường đặc tuyến Vôn- Ampe • Đặc tuyến đường thẳng • => DÒng điện không tuân theo định luật Ôm I= U/R B Linh kiện bán dẫn I Điôt • Điôt linh kiện bán dẫn hai cực, lớp chuyển tiếp p-n a Điốt chỉnh lưu • điôt chỉnh lưu có cấu tạo gồm mẫu bán dẫn bán dẫn p bán dẫn n tiếp xúc điểm với -> hình thành lớp chuyển tiếp p-n => cho dòng điện chạy qua theo chiều từ mẫu p-n; chiều ngược lại U nhỏ (coi ko có) • > chỉnh lưu dòng xoay chiều thành dòng chiều • Chỉnh lưu dòng điện giúp chuyển dòng điện xoay chiều thành dòng điện chiều, điều có ý nghĩa lớn kĩ thuật điện tử • Phôtôđiốt • Ánh sáng chiếu vào lớp p-n tạo cặp e- lỗ trống • Khi lắp điốt vào U ngược dòng ngược tăng có ánh sáng • => photodiode cảm biến ánh sáng • Với tính biến ánh sáng thành tín hiệu điện, loại dụng cụ thiếu tin quang học, tự động hóa Pin mặt trời • Khi ánh sáng làm phát sinh cặp elỗ trống p-n điện trường E đẩy lỗ trông p e n • => Có hiệu điện đầu p cực dương n cực âm Điốt phát quang • Nếu chế tạo từ vật liêu thích hợp dòng chạy thuận p-n màu sắc phụ thuộc vào vật liệu tạp chất pha vào điốt Pin nhiệt điện bán dẫn • Hai bán dẫn khác loại có nhiệt điện động >> cặp nhiệt kim loại • Tạo tượng nhiệt điện ngược • => có U mối hạn nóng lên lạnh II.Tranzito • Gồm ba lớp bán dẫn ghép với hình thành hai mối  tiếp giáp P-N • ghép theo thứ tự PNP ta Transistor thuận • ghép theo thứ tự NPN ta Transistor ngược Khi công tắc mối • Ngay khiđóng, dòng P-NIBđược cực xuấtphân => thuận có mộtcó lậpdo tức dòng điện IC chạy từ (+) dòng chạy nguồn quaUBE mốiqua CEcông làm tắcbóng => quađèn R hạn dòng phát => sáng, qua mốivà BEdòng cựcIC (-) tạo thành dòng IB mạnh gấp nhiều lần dòng IB • Như rõ ràng dòng IC hoàn toàn phụ thuộc vào dòng IB phụ thuộc theo công thức • IC = β.IB • Trong IC dòng chạy qua mối CE • IB dòng chạy qua mối BE β hệ số khuyếch đại Transistor • Sự hoạt động Transistor PNP hoàn toàn tương tự Transistor NPN cực tính nguồn điện UCE UBE ngược lại CHÀO MỪNG CÔ VÀ CÁC BẠN ĐẾN DỰ BUỔI THUYẾT TRÌNH NGÀY HÔM NAY BÀI THUYẾT TRÌNH NHÓM: IV DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ Bài thuyết trình nhóm IV Cần điều kiện gì để có dòng điện ? Có các hạt mang điện tự do Có một hiệu điện thế Làm thế nào để có dòng điện tại bất kì môi trường nào ? Cần phải có điện trường Tạo ra các hạt mang điện KẾT LUẬN THÍ NGHIỆM Dẫn điện ở điều kiện thường 1. Sự phóng điện trong chất khí KẾT LUẬN THÍ NGHIỆM Dẫn điện ở điều kiện thường 1. Sự phóng điện trong chất khí Hiện tượng gì xảy ra đối với khối khí? + + + + + + + Söï ion hoùa chaát khí Nhóm 3 Nhóm 4 Phạm Gia Minh Nguyễn Vân Thuỳ Trâm Vũ Hồng Bảo Ngọc Nguyễn Quang Thuận Trần Tiến Thịnh Có sẵn trong môi trường Hạt mang điện tự do trong chất điện phân là ION (+) và ION(-) Hạt mang điện tự do trong kim loại là ELECTRON TỰ DO  Các nội dung chính của tiết 22: I.Sự phóng điện trong chất khí II.Bản chất dòng điện trong chất khí III.Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện trong chất khí vào hiệu điện thế a. Thớ nghieọm : a. Thớ nghieọm : + + + + + - - - - - I.Sửù phoựng ủieọn trong chaỏt khớ: B trớ s nh hỡnh v + + + + + - - - - - Thí nghieäm : Thí nghieäm : + + + + + - - - - - Thí nghieäm : Thí nghieäm : + -  Ở điều kiện bình thường không khí là điện môi  Khi bị đốt nóng ,không khí trở nên dẫn điện , có dòng điện chạy qua không khí từ bản nọ sang bản kia . Đó là sự phóng điện trong không khí (Tương tự với các khí khác nhau) Tĩnh Điện kế b.Giải thích: Có rất ít ( có thể bỏ qua ). Ở điều kiện bình thường chất khí gồm những nguyên tử, phân tử trung hoà về điện nên được xem là chất điện môi II. II. Bản chất dòng điện trong chất khí : Bản chất dòng điện trong chất khí :  Khi ta đốt nóng chất khí ,hoặc dùng các loại bức xạ tác động vào môi trường khí thì một số nguyên tử hoặc phân tử mất bớt electron và trở thành ion dương.  Hiện tượng này gọi là sự ion hoá chất khí.  Những tác động bên ngoài gây nên sự ion hoá chất khí gọi là tác nhân ion hoá. [...]... điện trong chất khí là dòng dịch chuyển có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm ngược chuyều điện trường - + + + - + + - + + - E + + + Khi có ngọn đèn cồn thì trong khơng khí tồn tại những hạt nào? III.Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện trong chất khí vào hiệu điện thế I(A) Dòng điện trong chất khí khơng tn theo định luật Ohm  Từ U=0 đến Uc sự phóng điện Ibh chỉ xảy ra khi. .. nhân ion hố mà trong chất khí xuất hiện những hạt mang điện tự do : electron, ion dương, ion âm + + + + - + + - + Sự ion hóa chất khí  Trong khi chuyển động nhiệt hỗn loạn, một số electron có thể kết hợp lại với ion dương Q trình này gọi là sự tái hợp  Bình thường các ion và electron chuyển động hiệt hỗn loạn nên khơng tạo ra dòng điện trong chất khí + + + + - + + - + Sự tái hợp  Khi đặt một hiệu... Sự phóng điện tự lực  Q trình phóng điện trong chất khí thường có kèm theo sự phát sáng  Đặc tuyến Volt-Ampère của Wellcome my Wellcome my lesson lesson Bài 22: Dòng đi n trongệ Bài 22: Dòng đi n trongệ ch t khíấ ch t khíấ Trong các cơn mưa dông thường có sét. Ảnh dưới đây Trong các cơn mưa dông thường có sét. Ảnh dưới đây chụp tia sét đánh vào một cây cao 20 m (Vì cây ẩm chụp tia sét đánh vào một cây cao 20 m (Vì cây ẩm phần lớn dòng điện đi qua nước trên cây nên cây phần lớn dòng điện đi qua nước trên cây nên cây không bị tổn hại gì). không bị tổn hại gì). Vậy sét là gì? Vậy sét là gì? 1. Sự phóng điện trong chất khí 1. Sự phóng điện trong chất khí a. Thí nghiệm a. Thí nghiệm + + + + + - - - - - + + + + + - - - - - 1. Sự phóng điện trong chất khí 1. Sự phóng điện trong chất khí a. Thí nghiệm a. Thí nghiệm b. Kết quả thí nghiệm b. Kết quả thí nghiệm - Ở điều kiện bình thường không khí là điện môi - Ở điều kiện bình thường không khí là điện môi - Khi bị đốt nóng không khí trở nên dẫn điện. - Khi bị đốt nóng không khí trở nên dẫn điện. c. Kết luận: c. Kết luận: Sự phóng điện trong chất khí xảy ra khi có dòng Sự phóng điện trong chất khí xảy ra khi có dòng điện chạy qua chất khí từ bản nọ sang bản kia điện chạy qua chất khí từ bản nọ sang bản kia 2. Bản chất dòng điện trong chất khí 2. Bản chất dòng điện trong chất khí Điều kiện để Điều kiện để xuất hiện xuất hiện dòng điện dòng điện Dòng điện có các hạt mang có các hạt mang điện tự do điện tự do sự dịch chuyển có hướng sự dịch chuyển có hướng của các hạt tải điện của các hạt tải điện + + + + - - - - E E Làm thế nào để tạo ra các hạt mang Làm thế nào để tạo ra các hạt mang điện trong chất khí? điện trong chất khí? - Xét cấu trúc nguyên tử: hạt nhân mang điện - Xét cấu trúc nguyên tử: hạt nhân mang điện tích dương cùng các e mang điện tích âm chuyển tích dương cùng các e mang điện tích âm chuyển động hỗn độn trong không khí động hỗn độn trong không khí - Điều kiện bình thường: Chất khí gồm những - Điều kiện bình thường: Chất khí gồm những nguyên tử, phân tử trung hòa về điện => chất khí nguyên tử, phân tử trung hòa về điện => chất khí là điện môi là điện môi - Khi đốt nóng chất khí (dùng các bức xạ tác - Khi đốt nóng chất khí (dùng các bức xạ tác động) thì một số nguyên tử, phân tử =>ion dương động) thì một số nguyên tử, phân tử =>ion dương => ion hóa chất khí => ion hóa chất khí - Những tác động bên ngoài gây nên sự ion hóa - Những tác động bên ngoài gây nên sự ion hóa chất khí được gọi là tác nhân ion hóa chất khí được gọi là tác nhân ion hóa + + + + + + + + + + + + + + - - - - => Đây chính là s ion hóa ự => Đây chính là s ion hóa ự v ch t khíề ấ v ch t khíề ấ [...]... + - + + - + - + - + + - + + - E Vậy: Dòng điện trong chất khí là dòng dịch chuyển có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và ion âm, electron ngược chiều điện trường 3 Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện trong chất khí vào hiệu điện thế - Khi U tăng từ 0 đến Uc, khi có tác trong của tác nhân =>Dòng điện dụng chất khí I(A) ion hóa thì có sự phóng điện phụ thuộclực định luật không không từ... không không từ vào - Nếu U>Ub(hoặc =UbOhmI=Ibh.=>Cường độ dòng ) thì Ibh điện đạt giá trị bão hòa Ibh - U>Uc thì I tăng do có thêm e và ion được tạo thành nhờ sự ion hóa do va chạm của e với phân tử khí Thí Kiểm tra bài cũ Kiểm tra bài cũ Câu 1: Chọn phát biểu đúng Câu 1: Chọn phát biểu đúng A. Dòng điện trong chân không tuân theo định luật Ohm A. Dòng điện trong chân không tuân theo định luật Ohm B. Khi hiệu điện thế đặt vào điot chân không tăng lên, thì B. Khi hiệu điện thế đặt vào điot chân không tăng lên, thì cường độ dòng điện tăng cường độ dòng điện tăng C. Dòng điện chạy trong điot chân không chỉ theo một C. Dòng điện chạy trong điot chân không chỉ theo một chiều từ anot đến catot chiều từ anot đến catot D. Quỹ đạo của e trong tia catot không phải là một đường D. Quỹ đạo của e trong tia catot không phải là một đường thẳng thẳng Câu 2: Nếu cường độ dòng điện bão hòa trong điot chân Câu 2: Nếu cường độ dòng điện bão hòa trong điot chân không bằng 1mA thì trong thời gian 1s số e bứt ra khỏi không bằng 1mA thì trong thời gian 1s số e bứt ra khỏi mặt catot là: mặt catot là: A. 6,15.10 A. 6,15.10 15 15 e e B. 6,15.10 B. 6,15.10 18 18 e e C. 6,25.10 C. 6,25.10 15 15 e e D. 6,25.10 D. 6,25.10 18 18 e e Câu 3: Chọn câu trả lời đúng: Câu 3: Chọn câu trả lời đúng: A. Dòng điện trong chất khí là dòng các ion A. Dòng điện trong chất khí là dòng các ion B. Dòng điện trong chất khí tuân theo định luật Ohm B. Dòng điện trong chất khí tuân theo định luật Ohm C. Dòng điện trong chất khí là dòng dịch chuyển có hướng C. Dòng điện trong chất khí là dòng dịch chuyển có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm, e của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm, e ngược chiều điện trường ngược chiều điện trường Câu 4: Dòng dịch chuyển có hướng của các ion là bản Câu 4: Dòng dịch chuyển có hướng của các ion là bản chất của dòng điện trong môi trường chất của dòng điện trong môi trường D. Cường độ dòng điện trong chát khí ở áp suất bình D. Cường độ dòng điện trong chát khí ở áp suất bình thường tăng lên khi hiệu điện thế tăng thường tăng lên khi hiệu điện thế tăng A.Kim loại A.Kim loại B.Chất điện phân B.Chất điện phân C.Chất khí C.Chất khí D.Chân không D.Chân không 4. Các dạng phóng điện trong 4. Các dạng phóng điện trong không khí ở áp suất bình thường không khí ở áp suất bình thường a. Tia lửa điện (tia điện) a. Tia lửa điện (tia điện) Là quá trình phóng điện tự lực xảy ra trong chất Là quá trình phóng điện tự lực xảy ra trong chất khí khi có tác dụng của điện trường đủ mạnh để khí khi có tác dụng của điện trường đủ mạnh để làm ion hóa khí, biến phân tử khí trung hòa thành làm ion hóa khí, biến phân tử khí trung hòa thành ion dương và electron tự do. ion dương và electron tự do. Trong không khí, tia lửa điện có thể hình thành khi Trong không khí, tia lửa điện có thể hình thành khi có điện trường rất mạnh có điện trường rất mạnh Đặc điểm: không có hình dạng nhất định, tia lử điện Đặc điểm: không có hình dạng nhất định, tia lử điện thường kèm thưo có tiếng nổ. Trong tia lửa điện, thường kèm thưo có tiếng nổ. Trong tia lửa điện, ngoài sự ion hóa do va chạm còn có sự ion hóa do tác ngoài sự ion hóa do va chạm còn có sự ion hóa do tác dụng của bức xạ dụng của bức xạ ... Vận tốc hạt mang điện lớn, ion hoá lửa có ion hoá va chạm Số hạt mang điện tăng => Dòng điện tăng =>Nếu tác nhân lửa trì dòng điện gọi Phóng điện tự lực III) Sự phóng điện không khí điều kiện thờng... kiện thờng a) Tia lửa điện Quá trình phóng điện tự lực xảy không khí tác dụng điện đủ mạnh để ion hóa chất khí , biến phân tử khí trung hoà thành ion + e Đặc điểm tia lửa điện Gián đoạn, hình... Tia lửa điện khổng lò xuất đám mây tích điện trái dấu sấm đám mây vật nhô cao mặt đất sét với U= 109 V I = 10000A-> 50000A b) Hồ quang điện Quá trình phóng điện tự lực xảy không khí áp suất