Hƣớng dẫn giả
2.2.6.Dòng điện trong chân không, chất khí và chất bán dẫn
Bài 1: Bóng đèn điện tử bị vỡ bóng thuỷ tinh có thể dùng đƣợc trong vũ trụ không?
Bài 2: Tại sao khi hiệu điện thế UAK giữa hai cực anot A và catot K của điôt chân không có giá trị âm và nhỏ, thì cƣờng độ dòng điện IA chạy qua điôt này lại khác không và có giá trị khá nhỏ?
Bài 3: Tại sao khi hiệu điện thế UAK giữa hai cực anot A và catot K của điôt chân không tăng đến một giá trị dƣơng đủ lớn, thì cƣờng độ dòng điện IA chạy qua điôt này không tăng nữa và đạt gíá trị bão hòa?
Bài 4: Chất khí ở điều kiện thƣờng không dẫn điện. Hãy nêu một vài ứng dụng của tính chất này trong kỹ thuật điện.
Bài 5: Trong các cơn giông, thỉnh thoảng có hiện tƣợng sét, đó là sự phóng tia lửa điện từ đám mây tích điện xuống đất. Hỏi trong hiện tƣợng sét, các electron đã đƣợc phóng thế nào: Từ đám mây xuống đất hay từ đất lên mây?
40
Bài 6: Nếu xát vào bóng đèn neon thì có thể thấy đèn sáng lên một thời gian nào đó. Giải thích hiện tƣợng đó nhƣ thế nào?
Bài 7: Cột chống sét hoạt động nhƣ thế nào? Trong những điều kiện nào thì cột chống sét có thể gây nguy hiểm cho toà nhà?
Bài 8: Tại sao đầu mút cột chống sét là mũi nhọn mà không phải là quả cầu?
Bài 9: Vì sao ở các điện cực của bugi trong xilanh động cơ đốt trong cần hiệu điện thế cao ( tới 20.000V )?
Bài 10:Nhƣ ta đã biết, ở những nhiệt độ gần độ không tuyệt đối, một số kim loại chuyển sang trạng thái siêu dẫn. Có thể dùng cách hạ nhiệt độ để có đƣợc gecmani và silic siêu dẫn không?
Bài 11:Ắcquy đã bị mất dấu đầu dƣơng, âm. Ngoài cách dựa vào chiều quay của kim vôn kế để xác định thì còn cách nào để xác định các cực của ắcquy?
Hƣớng dẫn giải
Bài 1: Có thể, vì trong vũ trụ là chân không.
Bài 2: Khi hiệu điện thế U giữa hai cực anot A và catot K của điôt chân không có giá trị âm và nhỏ thì có một số ít electron có động năng đủ lớn để thắng công cản của lực điện trƣờng mới có thể chuyển động tới anot A.
Do đó cƣờng độ dòng điện IA chạy qua điôt này có gái trị khác không và nhỏ.
Bài 3: Khi hiệu điện thế U giữa hai cực anot A và catot K của điôt chân không tăng đến một giá trị dƣơng đủ lớn thì mọi electron phát ra từ catot K đều bị hút về anot A nên cƣờng độ dòng điện IA chạy qua điôt này không tăng nữa và đạt giá trị bão hòa.
Bài 4: Ứng dụng: - cách điện giữa các đƣờng dây tải điện - làm công tắc ngắt mạch điện
41 - các đƣờng dây dẫn cao thế không đƣợc bọc một lớp vỏ cách điện
Bài 5: Đám mây dông đƣợc tích điện là do các điện tích bị phân tách ra khi các hạt nƣớc và hạt băng trong đám mây dông cọ xát vào nhau, sau đó chủ yếu do đối lƣu mà các điện tích dƣơng dồn hết về phía đỉnh đám mây còn các phần điện tích âm về phía chân đám mây.
Vì vậy, điện tích cảm ứng dƣới mặt đất là điện tích dƣơng, các electron dịch chuyển ngƣợc chiều điện trƣờng trong hiện tƣợng sét nên các electron đƣợc phóng từ đám mây (tích điện âm) xuống mặt đất (tích điện dƣơng).
Bài 6: Muốn chất khí trong đèn neon phát sáng thì phải tạo ra một điện trƣờng trong đèn. Nhờ có ma sát vào bóng thuỷ tinh đèn neon, các điện tích xuất hiện tạo ra một điện trƣờng đủ để đèn phát sáng trong một thời gian ngắn.
Bài 7: Nguyên lý hoạt động của cột chống sét: có 2 loại cột chống sét - Cột chống sét trực tiếp:
Cột thu lôi thép thẳng đứng đƣợc sơn phủ tránh han rỉ, và có một hệ thống dây dẫn bên ngoài tòa nhà nối chân những cột thu lôi đó dẫn xuống đất...Những cột thu lôi sẽ có thể dẫn điện một cách êm ái từ đám mây xuống đất trƣớc khi nó đủ lớn để thành sét đánh, và nhờ thế sẽ cứu chúng ta khỏi sự nguy hiểm bất ngờ và kinh khủng đó.
- Trích lời của Benjamin Franklin (ngƣời sáng chế ra cột chống sét) - - Cột chống sét phân tán năng lƣợng sét:
Khi có đám mây dông hình thành trên một công trình xây dựng trên mặt đất (nhà trạm viễn thông, cột anten, kho xăng dầu v.v) sẽ làm xuất hiện các điện tích cảm ứng trên mặt đất. Các điện tích cảm ứng trên mặt đất sẽ đƣợc tập trung lại nhờ một bộ tập trung điện tích trong đất. Các điện tích sau khi đƣợc tập trung lại sẽ đƣợc đƣa lên một bộ tạo ion đặt trên đối tƣợng bảo vệ nhờ một dây dẫn điện tích. Bộ tạo ion sẽ liên tục tạo ra các ion, các ion đƣợc tập trung ở đầu cột chống sét và bức xạ ra xung quanh đối tƣợng đƣợc bảo vệ hình thành một khoảng không tích điện tự nhiên để trung hoà điện tích đám mây dông. Nhờ các điện
42 tích tự nhiên này sẽ làm yếu đi cƣờng độ điện trƣờng của đám mây dông, không để hình thành sét đánh vào đối tƣợng cần bảo vệ.
Tiếp địa đóng vai trò quan trọng trong việc chống sét, nếu thiết bị chống sét không đƣợc tiếp địa tốt (điện trở đất quá cao), việc sét đánh gây hậu quả lớn hoàn toàn có thể xảy ra. Tuỳ thuộc vào yêu cầu tiếp địa và điện trở đất của công trình, ngƣời ta có thể xây dựng hệ thống tiếp đất chống sét an toàn.
Bài 8: Để bảo đảm điện tích truyền đi tốt hơn.
Bài 9: Cần hiệu điện thế cao để có điện trƣờng đủ mạnh làm xuất hiện tia lửa điện đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu.
Bài 10:Khi hạ nhiệt độ, điện trở của chất bán dẫn tăng lên, do đó, chúng không thể chuyển sang trạng thái siêu dẫn đƣợc. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bài 11:Dùng điôt phát quang: Nếu đấu đúng đầu dƣơng, âm của ắcquy bóng sẽ sáng, đấu ngƣợc lại bóng không sáng. Lƣu ý: khi mắc thành mạch điện nên mắc thêm 1 khóa K và 1 điện trở tránh ắcquy có điện áp lớn gây nguy hiểm.