Bài 15 Dòng điện trong không khí

Kiểm tra cũ Điều kiện để xuất dịng điện mơi trường? Có hạt mang điện tự Đặt điện trường Nêu chất dòng điện kim loại chất dòng điện chất điện phân? 2SO4 Cu E - 2+ H OH + Hạt mang điện tự kim loại Hạt mang điện tự chất điện phân ELECTRON TỰ DO ION (+) ION(-) Có sẵn mơi trường BÀI 15 -DỊNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ I Chất khí mơi trường cách điện - Chất khí khơng dẫn điện phân tử khí trạng thái trung hịa điện, chất khí khơng có hạt tải điện Hãy ngắt điện có hỏa hoạn! Khi chất khí dẫn điện? II Sự dẫn điện chất khí điều kiện thường Thí nghiệm •Mơ tả TN: Khi chất khí dẫn điện? Vì sao? •Kết quả: -Khi chưa đốt nóng khơng khí chất khí khơng dẫn điện -Khi đốt nóng khơng khí chất khí dẫn điện I Khơng khí Làm để tạo hạt tải điện chất khí? Giải thích sinh hạt tải điện tác nhân nhiệt độ + + + + + + + Giải thích sinh hạt tải điện tác nhân nhiệt độ Ion (+) + - + Ion (-) + + - Electron tự + Phân tử chất khí trung hịa + - + điện Khi có tác nhân nhiệt độ vào chất khí chất khí bị ion hóa sinh hạt tải điện ion(+), ion(-) electron Quá trình tái hợp electron ion, để trở thành phân tử khí trung hịa điện khơng có tác nhân ion hóa + - + + + + - - + + + - Khi khơng khí bị ion hóa, chưa có có điện trường ngồi tác dụng có tượng xảy ? III BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ KHI CHƯA CĨ ĐIỆN TRƯỜNG TÁC DỤNG VÀO KHƠNG KHÍ + + - + + - III BẢN CHẤT DỊNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ KHI CĨ ĐIỆN TRƯỜNG NGỒI TÁC DỤNG + E+ - + I + - - + - + + - Khi có điện trường ngồi tác dụng ion(+) chuyển động có hướng chiều E ion(-), electron chuyển động ngược chiều E III BẢN CHẤT DỊNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ Sự ion hố chất khí tác nhân ion hố •Bản chất dịng điện chất khí dịng chuyển dời có hướng ion(+) chiều điện trường ion(-), electron ngược chiều điện trường •Các hạt tải điện sinh chất khí bị ion hóa tác nhân ion hóa CỦNG CỐ So sánh chất dòng điện kim loại, chất điện phân chất khí? MƠI TRƯỜNG KIM LOẠI CHẤT CHẤT KHÍ ĐIỆN PHÂN HẠT TẢI ĐIỆN Electron TÁC NHÂN HỖ TRỢ Rất tốt Ion dương, ion âm electron tự SỰ DẪN ĐIỆN Ion dương ion âm Tốt, Rất kim loại Không cần Không cần Tác nhân ion hố III BẢN CHẤT DỊNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ Q trình dẫn điện khơng tự lực chất khí Là q trình dẫn điện xảy có tác nhân ion hóa → Dịng điện chất khí khơng tn theo định luật Ơm Khơng phải đường thẳng I (A) Định luật Ôm: I Ibh O Ub Uc U (V) O U Cường độ dòng điện chất khí biến đổi theo U theo giai đoạn sau: + e e Gđ Sự phóng điện không tự lực Khi U nhỏ, xảy có tác nhân ion hóa I (A) e - Gđ Sự phóng điện tự lực xảy dù tác nhân ion hóa U >>Uc → xảy q trình “Ion hóa va chạm” → I tăng vọt Ibh Gđ Phóng điện khơng tự lực mà cường độ dòng điện đạt giá trị bão hòa Dù U tăng, I giữ nguyên giá trị I = Ibh O Ub Uc U (V) III BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ Hiện tượng nhân số hạt tải điện chất khí q trình dẫn điện không tự lực (Giảm tải) - Hiện tượng tăng mật độ hạt tải điện chất khí dịng điện chạy qua gây gọi tượng nhân số hạt tải điện - Quá trình diễn theo kiểu thác lũ (“tuyết lở”) hình sau đây: - + - ur E - - Quá trình nhân số hạt- tải điện theo kiểu - thác lũ (tuyết lở) - - + - - - + + - - + - - - + - - - - - - + - - + - + - - + - - + - - + - + - - + - IV QUÁ TRÌNH DẪN ĐIỆN TỰ LỰC CỦA CHẤT KHÍ -Q trình dẫn điện chất khí tự trì, mà khơng cần ta chủ động tạo hạt tải điện, gọi trình dẫn điện (phóng điện) tự lực Ví Dụ: Tia lửa điện Hồ quang điện V Tia lửa điện Định nghĩa: Tia lửa điện q trình phóng điện tự lực đặt hai điện cực có điện trường đủ mạnh để biến phân tử khí trung hịa thành electron tự ion dương • Khơng có hình dạng định, thường chùm tia ziczac • Có nhiều nhánh, thường kèm theo tiếng nổ, sinh ozone khơng khí Điều kiện tạo tia lửa điện: Điện trường chất khí có E>3.10 V/m Ứng dụng: Chế tạo Bugi động đốt Chế tạo cột thu lôi chống sét VI Hồ quang điện VI Hồ quang điện Định nghĩa: Hồ quang điện là q trình phóng điện tự lực xảy chất khí áp suất thường áp suất thấp hai điện cực có hiệu diện khơng lớn (U=40 – 50V) * Hồ quang điện kèm theo tỏa nhiệt tỏa sáng mạnh * Cường độ dịng điện khơng khí lên tới hàng chục Ampe * Nhiệt độ: 2500-8000 ֯C tùy vào chất điện cực Điều kiện: • • Hai điện cực phải nóng đỏ đến mức phát xạ nhiệt điện tử (phát xạ electron) Khi có tia lửa điện, phải trì hiệu điện hai điện cực đến giá trị không lớn để tạo cung sáng chói • => Điều kiện: catot đốt nóng tới nhiệt độ cao để phát xạ nhiệt electron có HĐT đủ lớn để mồi cho q trình phóng điện xảy Ứng dụng hồ quang điện: Hàn điện Luyện kim ... -DỊNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ I Chất khí mơi trường cách điện - Chất khí khơng dẫn điện phân tử khí trạng thái trung hịa điện, chất khí khơng có hạt tải điện Hãy ngắt điện có hỏa hoạn! Khi chất khí. .. DẪN ĐIỆN TỰ LỰC CỦA CHẤT KHÍ -Q trình dẫn điện chất khí tự trì, mà không cần ta chủ động tạo hạt tải điện, gọi q trình dẫn điện (phóng điện) tự lực Ví Dụ: Tia lửa điện Hồ quang điện V Tia lửa điện. .. tử chất khí trung hịa + - + điện Khi có tác nhân nhiệt độ vào chất khí chất khí bị ion hóa sinh hạt tải điện ion(+), ion(-) electron III BẢN CHẤT DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ Sự ion hố chất khí tác