Bài 15. Dòng điện trong chất khí
Hướng dẫn giải bài tập, trả lời câu hỏi Bài 15. Dòng điện trong chất khí SGK Vật Lý lớp 11
I. Chất khí là môi trường cách điện
- Ở điều kiện thường các phân tử khí ở trạng thái trung hòa, không có hạt mang diện tự do nên cách điện tốt.
II. Sự dẫn điện trong chất khí trong điều kiện thường
- Ngọn lửa hoặc tia tử ngoại gọi là tác nhân gây ion hóa.
- Quá trình các phân tử khí bị ion hóa tạo thành các ion dương (+), ion âm (-) và các e- gọi là quá trình ion hóa chất khí.
III. Bản chất dòng điện trong chất khí
1. Sự ion hoá chật khí và tác nhân ion hoá
- Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm, các electron ngược chiều điện trường.
2. Quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí
- Khi U nhỏ thì U tỉ lệ thuận với I.
- Khi U đủ lớn thì I không tăng.
- Khi U lớn thì I tăng đột ngột.
IV. Quá trình dẫn điện tự lực trong chất khí và điều kiện để tạo ra quá trình dẫn điện tự lực
- Quá trình dẫn điện tự lực: là quá trình dẫn điện trong chân không không cần tác nhân gây ion hóa.
- Điều kiện tạo ra quá trình dẫn điện tự lực:
+ Dòng điện trong chất khí làm cho nhiệt độ tăng cao khiến các phân tử khí ion hóa liên tục.
+ Điện trường trong chất khí rất lớn, khiến phân tử khí bị ion hoá ngay khi nhiệt độ thấp.
+ Catôt bị nung nóng có khả năng phát ra êlectron, gọi là hiện tượng phát xạ nhiệt điện tử.
+ Catôt bị các ion dương có năng lượng lớn đập vào, làm bật êlectron ra khỏi catôt và trở thành hạt tải điện.
V. Tia lửa điện và điều kiện tạo ra tia lửa điện
1. Định nghĩa
Là quá trình phóng điện tự lực trong chất khí đặt giữa hai điện cực khi điện trường đủ mạnh để biến phân tử khí trung hoà thành ion dương và êlectron tự do.
2. Điều kiện tạo ra tia lửa điện
E=3.106 V/m
3. Ứng dụng
Chế tạo bugi bật tia lửa điện ở ô tô, xe máy, chế tạo cột thu lôi.
VI. Hồ quang điện và điều kiện tạo ra hồ quang điện
1. Định nghĩa
Là quá trình phóng điện tự lực xảy ra trong chất khí ở áp suất thường hoặc áp suất thấp đặt giữa hai điện cực có hiệu điện thế không lớn.
2. Ứng dụng
Hàn điện, làm đèn chiếu sáng, đun chảy vật liệu,...