KÍNH CHÀO QUÝ THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN

1. KÍNH CHÀO QUÝ THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN

2. KIEÁN THÖÙC CUÕ 1. Doøng ñieän trong chaát ñieän phaân laø doøng chuyeån dôøi coù höôùng của…. A. Ion döông vaø ion aâm ngöôïc chieàu ñieän tröôøng. B. Ion döông vaø ion aâm theo chieàu ñieän tröôøng. C. Ion döông cuøng chieàu vaø ion aâm ngöôïc chieàu ñieän tröôøng. D. Ion döông ngöôïc chieàu vaø ion aâm cuøng chieàu ñieän tröôøng.

3. KIEÁN THÖÙC CUÕ 2. Hieän töôïng cöïc döông tan xaûy ra khi ñieän phaân moät dung dòch muoái kim loaïi vôùi : A. Anoát laø kim loaïi cuûa muoái B. Catoát laø kim loaïi cuûa muoái C. Hai ñieän cöïc laø kim loaïi cuûa muoái D. A,C ñeàu ñuùng . E. B,C ñeàu ñuùng .

4. KIEÁN THÖÙC CUÕ Phaân bieät baûn chaát doøng ñieän trong kim loaïi, trong chaân khoâng vaø trong chaát ñieän phaân ? Trong kim loại : là dòng chuyển dời có hướng của các electron tự do (có sẵn trong kim loại) dưới tác dụng của điện trường ngoài. Trong chất điện phân : là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương và ion âm (có sẵn trong chất điện phân) dưới tác dụng của điện trường ngoài. Trong chất chân không : là dòng chuyển dời có hướng của các electron (được bức xạ nhiệt từ catot) dưới tác dụng của điện trường ngoài.

5. Bài 14DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ

6. Nội dung bài học: • Dòng điện trong chất khí: 1. Sự phóng điện trong chất khí - Bản chất dòng điện trong chất khí. 2. Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện trong chất khí vào hiệu điện thế - Sự dẫn điện tự lực và không tự lực.

7. II. Sự phóng điện trong khí kém - Tia catốt: 1. Sự phóng điện trong khí kém. 2. Tia catốt. III. Các dạng phóng điện trong không khí ở điều kiện thường: 1. Tia lửa điện. 2. Hồ quang điện. 3. Platma.

8. I. Dòng điện trong chất khí: 1. Sự phóng điện trong chất khí – Bản chất dòng điện trong chất khí:

9. Chúng ta cùng xem thí nghiệm sau…

10. Thí nghieäm : - - - - - + + + + +

11. Thí nghieäm : - - - - - + + + + +

12. Sau khi quan sát, bạn có rút ra kết luận gì không? Khi mắc 2 bản của tụ điện đã tích điện vào tĩnh điện kế, nếu không khí đủ khô, tĩnh điện kế cho thấy hiệu điện thế giữa hai bản tụ hầu như không thay đổi. Vậy không khí ở điều kiện thường là điện môi.

13. Đặt một ngọn lửa đèn cồn giữa 2 bản tụ, tĩnh điện kế cho thấy, hiệu điện thế giữa 2 bản tụ giảm nhanh. Suy ra, tụ điện đã phóng điện và đã có dòng điện chạy trong không khí giữa 2 bản tụ. Vậy không khí đốt nóng đã trở nên dẫn điện. - - - - + + + +

14. Giải thích và kết luận: • Trong điều kiện bình thường, chất khí hầu như hoàn toàn gồm những nguyên tử hay phân tử trung hòa về điện; do đó chất khí là điện môi.

15. Dưới tác dụng của các tác nhân ion hóa Một số nguyên tử hoặc phân tử khí bị mất bớt e, trở thành ion dương Một số e mới được tạo thành chuyển động tự do, hỗn độn Một số e kết hợp với nguyên tử, phân tử trung hòa tạo ion âm Trong chất khí xuất hiện các hạt mang điện: e, ion âm, ion dương

16. Phân tử trung hòa Electron Ion dương Ion âm ION HÓA TÁI HỢP

17. Nếu tác nhân ion hóa không thay đổi thì sẽ xảy ra trạng thái cân bằng động giữa hai quá trình ion hóa chất khí và tái hợp (trong một đơn vị thời gian số hạt mang điện được tạo ra bởi sự ion hóa bằng số hạt mang điện tái hợp lại thành phân tử hay nguyên tử trung hòa), mật độ hạt mang điện tạo ra trong chất khí không thay đổi

18. Khi không có điện trường ngoài, các electron và các ion chuyển động nhiệt hỗn loạn nên không có dòng điện qua chất khí. Khi có điện trường ngoài, các electron và các ion chịu tác dụng của lực điện trường nên sẽ chuyển dời có hướng (ngoài chuyển động nhiệt hỗn loạn) về các điện cực sinh ra dòng điện trong chất khí.

19. Vậy : Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm và các electron ngược chiều điện trường.

20. Chúng ta quan sát các hiện tượng sau:hiện tượng 1hiện tượng 2: gọi là hiện tượng gió ion

21. 2. Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện trong chất khí vào hiệu điện thế - Sự dẫn điện tự lực và không tự lực :

22. A V Khảo sát sự phụ thuộc của cường độ dòng điện I chạy qua ống hiệu điện thế U khi có tác nhân ion hóa bằng dụng cụ như hình

23. I Ibh O UAK Ub UC Ñaëc tuyeán volt-ampeøre

24. I Ibh O UAK Ub UC Khi UAK = 0 : không có dòng điện qua ống (I = 0)

25. I Ibh O UAK Ub UC Khi UAK 0 : có dòng điện chạy qua ống (I  0) Khi UAK còn nhỏ : một số hạt mang điện về đến các điện cực, một số hạt vẫn kết hợp với nhau khi gặp nhau trên đường đi của mình để trở thành phân tử trung hòa.

26. I Ibh O UAK Ub UC Khi UAK tăng : số hạt mang điện về đến các điện cực tăng, dòng điện I cũng tăng. Khi tăng UAK đến một giá trị nào đó (Ub) thì tất cả các hạt mang điện do tác nhân ion hóa tạo ra đều về đến các điện cực.

27. I Ibh O UAK Ub UC Lúc đó mặc dù tiếp tục tăng UAK, I vẫn không tăng, ta nói dòng điện đã đạt giá trị bão hòa Ibh. Lúc này, nếu tắt tác nhân ion hóa thì dòng điện cũng tắt, ta nói chất khí dẫn điện không tự lực

28. I Ibh O UAK Ub UC Khi tăng UAK đến một giá trị UC nào đó thì I tăng rất nhanh khi tăng UAK; lúc này cho dù tắt tác nhân ion hóa, dòng điện vẫn được duy trì, ta nói chất khí dẫn điện tự lực.

29. Bạn có biết là tại sao không????

30. Nguyên nhân là do lúc này cường độ điện trường trong chất khí là rất lớn, các electron thu được động năng rất lớn khi va chạm với các phân tử sẽ làm cho các phân tử bị ion hóa (gọi là ion hóa do va chạm), sau mỗi va chạm lại xuất hiện thêm một electron nữa (cùng với một ion dương).

31. Hai electron này thu được động năng lớn lại tiếp tục làm ion hóa các phân tử khác, . . ., cứ như thế làm cho số hạt mang điện trong chất khí tăng lên rất nhanh.

32. e e e e e e e Mô hình mô tả đơn giản hiện tượng trên:

33. e e e e e e e Mô hình mô tả đơn giản hiện tượng trên:

34. Quá trình phóng điện trong chất khí thường có kèm theo sự phát sáng. Lý do là khi electron đến va chạm với phân tử khí hoặc ion dương thì năng lượng mà chúng nhận được có thể được giải phóng dưới dạng ánh sáng.

35. II. Sự phóng điện trong không khí kém – Tia Cathode: • Sự phóng điện trong khí kém: a. Sự phóng điện thành miền:

36. K A Coät saùng anoát Mieàn toái catoát - + _ Dụng cụ thí nghiệm: Ống phóng điện, có nối với một bơm hút để có thể làm giảm áp suất trong ống. Hiệu điện thế giữa 2 cực của ống khoảng vài nghìn volt.

37. _ Kết quả thí nghiệm: Khi áp suất trong ống bằng áp suất khí quyển, trong ống không có dòng điện. Khi áp suất giảm đến khoảng 100mmHg, có một dải sáng hồng xuất hiện giữa hai điện cực : dòng điện đã đi qua ống. Áp suất càng giảm, dải sáng hồng

38. K A Coät saùng anoát Mieàn toái catoát - + • Khi áp suất giảm xuống còn khoảng 10mmHg, đầu của dải sáng hồng tách ra khỏi catốt. • Khi áp suất vào khoảng 1mmHg đến 0,01mmHg, hiệu điện thế giữa hai cực khoảng vài trăm volt (hoặc nhỏ hơn nữa) thì sẽ có sự phóng điện thành miền : ở phần mặt catốt có một miền tối gọi là miền tối catốt; phần còn lại của ống, cho đến anốt, là miền sáng gọi là cột sáng anốt.

39. Bạn có biết nguyên nhân nào dẫn tới sự hình thành miền tối catốt và cột sáng anốt không???

40. ** Nguyên nhân là: Lúc đầu, do nhiều nguyên nhân khác nhau của các tác nhân ion hóa, không khí luôn luôn bị ion hóa và bên trong ống đã có sẵn 1 số ion. Nhờ có sự giảm điện thế lớn ở miền tối catốt mà các ion dương thu được một động năng lớn khi chuyển động đến catốt. Các e do tác dụng của lực điện trường đi về phía anốt. Vì áp suất trong ống thấp nên các e đó vượt qua được khoảng dài mà chưa va chạm với các phân tử khí. Do đó hình thành miền tối catốt.

41. Sau khi vượt qua miền tối catốt, các e lại thu được động năng lớn đủ để có thể làm ion hóa các phân tử khí khi va chạm. Các e này ion hóa, kích thích các phần tử khí, kết hợp với các ion dương. Các quá trình này có kèm sự phát quang, tạo cột sáng anốt.

42. Như vậy: bản chất hiện tượng phóng điện trong khí kém là sự ion hóa do va chạm và bắn e từ catốt khi cực này bị các ion dương đập vào.

43. b) Ứng dụng : dùng để chế tạo đèn ống, màu sắc của ánh sáng do đèn ống phát ra phụ thuộc vào bản chất khí trong ống. Vd: khí neon phát ánh sáng màu đỏ, hơi thủy ngân phát ánh sáng màu xanh lam… Film: ứng dụng của sự phóng điện thành miền trong việc tạo đèn ống huỳnh quang.

44. ống catốt có lớp bột huỳnh quang

45. 2) Tia catốt (tia âm cực) : a) Định nghĩa : Khi áp suất trong ống phóng điện khoảng 0,01mmHg đến 0,001mmHg thì miền tối catốt choán đầy ống, ở thành thủy tinh đối diện với catốt phát ra ánh sáng màu lục hơi vàng, khi đó, các electron bắn ra từ catốt (do các ion dương, có sẵn trong ống nhờ tác động của của ánh sáng Mặt Trời, tia vũ trụ, . . . tới đập vào anốt) sẽ chuyển động từ catốt sang anốt, do tác dụng của điện trường trong ống, mà không va chạm với các phân tử khí. Ta có một dòng electron phát ra từ catốt gọi là tia catốt (hay tia âm cực).

46. ống tia catốt nguội

47. b) Tính chất của tia catốt : - Truyền thẳng nếu không chịu tác dụng của điện trường hoặc từ trường. - Phát ra theo phương vuông góc với mặt catốt. - Có năng lượng. - Có thể xuyên qua các lá kim loại mỏng (có chiều dày từ 0,003 - 0,03mm); có tác dụng lên kính ảnh và có khả năng ion hóa chất khí. - Làm phát quang một số chất. - Bị lệch trong điện trường và từ trường. - Tia catốt (nói chung chùm electron có vận tốc lớn) khi đập vào vật có nguyên tử lượng lớn thì bị hãm lại và làm phát ra tia Rơnghen (tia X).

48. Chúng ta cùng xem thí nghiệm cho thấy một số tính chất của tia catốt nha! click here. click here.

49. III) Các dạng phóng điện trong không khí ở điều kiện thường : 1) Tia lửa điện : a) Định nghĩa : Khi giữa hai điện cực đặt trong không khí có một hiệu điện thế lớn (điện trường rất mạnh, cường độ khoảng 3.105V/m) thì sẽ xuất hiện sự phóng điện hình tia, còn gọi là tia lửa điện.

50. Mô hình tia lửa điện