BÀI GIẢNG dòng điện trong chất khí

Chương III: Dịng điện mơi trường Bài 15: Dịng điện chất khí NỘI DUNG Chất khí mơi trường cách điện Sự dẫn điện chất khí điều kiện thường Bản chất dịng điện chất khí Sự phóng điện tự lực chất khí Tia lửa điện hồ quang điện Tiết 29: Dịng điện chất khí Bài 15: Dịng điện chất khí I Chất khí mơi trường cách điện - Chất khí khơng dẫn điện phân tử khí trạng thái trung hồ điện, khơng có hạt tải điện II Sự dẫn điện chất khí 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 khơng khí gọi phóng điện + ++ + ++ + + ++ + III Bản chất dịng điện chất khí Sự ion hóa chất khí tác nhân ion hóa •Tác nhân ion hóa: Ngọn lửa ga (Nhiệt độ cao), tia tử ngoại… gọi tác nhân ion hoá + + + + + + + Sự ion hóa chất khí + + + + - - + + - + Sự ion hóa chất khí - + + + + - - + + - + Sự tái hợp - + + + + - - + + - IV Q trình phóng điện tự lực chất khí điều kiện tạo q trình phóng điện tự lực ⁻ Q trình phóng điện tự lực chất khí q trình phóng điện tiếp tục giữ khơng cịn tác nhân ion hố tác động từ bên ⁻ Tuỳ chế sinh hạt tải điện chất khí mà ta có kiểu phóng điện tự lực khác ⁻ Có bốn cách để dịng điện tạo hạt tải điện chất khí: Dịng điện qua chất khí làm nhiệt độ khí tăng cao, khiến phân tử khí bị ion hố Điện trường chất khí lớn, khiến phân tử khí bị ion hố nhiệt độ thấp Catơt bị dịng điện nung nóng đỏ, làm cho có khả phát electron Hiện tượng gọi tượng phát xạ nhiệt electron Catơt khơng nóng đỏ bị ion dương có lượng lớn đập vào làm bật electron khỏi catôt trở thành hạt tải điện Muốn có q trình dẫn điện tự lực hệ gồm chất khí chất điện cực phải tự tạo hạt tải điện bù lại số hạt tải điện đến điện cực biến Số hạt tải điện sinh ban đầu khơng nhiều nhờ q trình nhân số hạt tải điện nói 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 chất khí đặt hai điện cực điện trường đủ mạnh để biến phân tử khí trung hòa thành ion dương electron tự - Điều kiện tạo tia lửa điện: Hình thành khơng khí điều kiện thường, điện trường đạt đến giá trị ngưỡng vào khoảng 3.106 V/m tia lửa điện.mp4 Q trình hình thành tia lửa điện Giải thích tượng sét tự nhiên Ứng dụng Dùng động nổ để đốt hỗn hợp nổ xilanh Sử dụng tia lửa điện để tái chế bê tông Tia lửa điện dùng phổ biến động nổ để đốt hỗn hợp nổ xilanh Bộ phận để tạo tia lửa điện bugi, thực chất hai điện cực đặt cách vào cỡ vài phần mười milimet khối sứ cách điện Bài 15: Dịng điện chất khí Khi hai đám mây tích điện trái dấu lại gần nhau, hiệu điện chúng lên tới hàng triệu von Giữa hai đám mây có tượng phóng tia lửa điện ta trông thấy tia chớp Vài giây sau ta nghe thấy tiếng nổ, "sấm" Nếu có đám mây dơng tích điện gần mặt đất tới khu vực trống trải, gặp vật có độ cao cối, người cầm cuốc xẻng có tượng phóng tia lửa điện đám mây mặt đất Đó tượng sét đánh Bài 15: Dịng điện chất khí VI Hồ quang điện: Hồ quang điện q trình phóng điện tự lực xảy chất khí áp suất thường áp suất thấp hai điện cực có hiệu điện khơng lớn Trên thực tế dạng plasma tạo qua trao đổi điện tích liên tục Điều kiện tạo hồ quang điện: - Làm cho hai điện cực nóng đỏ đến mức phát nhiệt electron -Tạo điện trường đủ mạnh hai điện cực để ion hóa chất khí, tạo tia lửa điện Dịng điện chạy qua khí cực chủ yếu dịng electron (và ion âm) từ catot đến anot có phần dịng ion dương theo chiều ngược lại Các ion âm electron tới đập vào anot, làm anot nóng lên, nhiệt độ lên đến 3500 độ C Do đó, anot phát sáng mạnh; hầu hết vật liệu bị nóng chảy chí bay hơi, nên anot bị lõm vào, làm cho mạch điện bị nối tắt Còn ion dương tới đập vào catot làm cho catot trì trạng thái nóng đỏ ban đầu phat electron (phát xạ nhiệt e) Nội dung Quá trình phóng điện tự lực chất khí điều kiện tạo trình dẫn điện tự lực Hai q trình phóng điện tự lực:  Tia lửa điện  Hồ quang điện "XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN!" Cám ơn thầy cô em học sinh tham dự! ... DUNG Chất khí mơi trường cách điện Sự dẫn điện chất khí điều kiện thường Bản chất dòng điện chất khí Sự phóng điện tự lực chất khí Tia lửa điện hồ quang điện Tiết 29: Dòng điện chất khí Bài 15:... thường chất khí khơng dẫn điện - Khi bị đốt nóng chất khí có hạt tải điện nên dẫn điện - Sự truyền dịng điện khơng khí gọi phóng điện + ++ + ++ + + ++ + III Bản chất dòng điện chất khí Sự ion hóa chất. .. + - - + E - Bài 15: Dòng điện chất khí III Bản chất dịng điện chất khí Sự ion hóa chất khí tác nhân ion hóa * Bản chất dịng điện chất khí - dịng chuyển dời có hướng ion dương chiều điện trường,