VnHocTap.com giới thiệu đến các em học sinh lớp 11 bài viết Dòng điện trong chất khí và trong chân không, nhằm giúp các em học tốt chương trình Vật lí 11.
Nội dung bài viết Dòng điện trong chất khí và trong chân không:
Dạng 3: Dòng điện trong chất khí và trong chân không 1. Dòng điện trong chất khí Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các êlectron và các ion trong điện trường. Dẫn điện không tự lực: Biến mất khi không còn tác nhân ion hóa. Dẫn điện tự lực: Duy trì được nhờ sự tạo ra hạt tải điện ban đầu và nhân số hạt tải điện ấy lên nhiều lần nhờ dòng điện chạy qua. Hồ quang điện: Tự tạo ra electron nhờ phát xạ nhiệt electron từ catôt nóng. Nhiệt độ catôt được duy trì nhờ dòng điện, ứng dụng: làm đèn ống, hàn điện. Tia lửa điện: Tự tạo ra electron và ion dương nhờ ion hóa chất khí bằng điện trường mạnh. Xảy ra trong tia sét. ứng dụng: làm bugi ô tô, xe máy. STUDY TIP Chất khí vốn không có hạt tải điện. Các hạt tải điện (electron, ion) được tạo ra nhờ tác nhân ion hóa. 2. Dòng điện trong chân không – Là dòng chuyển động ngược chiều điện trường của các electron bứt ra từ điện cực. – Diot chân không chỉ cho dòng điện đi qua theo một chiều, nó gọi là đặc tính chỉnh lưu. – Tia catôt (tia âm cực) là chùm electron bay tự do. Tia catôt mang năng lượng cao. – Tia catôt có thể được tạo ra bằng phóng điện qua chất khí ở áp suất thấp hoặc bằng súng electron. – Ứng dụng: làm điôt chân không, ống phóng điện tử và đèn hình.
STUDY TIP Chân không vốn không có hạt tải điện. Dẫn điện được khi đưa electron vào. 3. Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Một điôt điện tử có dòng điện bão hòa bh I 5mA = khi hiệu điện thế giữa anôt và catôt là U 10V a) Tính số electron đập vào anôt trong một giây. b) Tính động năng của electron khi đến anôt, biết electron rời catôt không vận tốc ban đầu. Lời giải a) Số electron đập vào anôt trong một giây là In electron/s Đáp án A b) Động năng của electron khi đến anôt là: 18 W Đáp án A.
BÀI TẬP RÈN LUYỆN KĨ NĂNG Câu 1: Dòng điện trong chất khí là dòng dịch chuyển có hướng của các: A. electron theo chiều điện trường B. ion dương theo chiều điện trường và ion âm ngược chiều điện trường C. ion dương theo chiều điện trường, ion âm và electron ngược chiều điện trường D. ion dương ngược chiều điện trường, ion âm và electron theo chiều điện trường Câu 2: Đường đặc trưng vôn – ampe của chất khí có dạng: Câu 3: Chọn một đáp án sai: A. Ở điều kiện bình thường không khí là điện môi B. Khi bị đốt nóng không khí dẫn điện C. Những tác nhân bên ngoài gây nên sự ion hóa chất khí gọi là tác nhân ion hóa D. Dòng điện trong chất khí tuân theo định luật Ôm Câu 4: Khi nói về sự phụ thuộc của cường độ dòng điện trong chất khí vào hiệu điện thế, nhận xét nào sau đây là sai: A. Khi tăng dần hiệu điện thế từ giá trị 0 đến UC sự phóng điện chỉ sảy ra khi có tác nhân ion hóa, đó là sự phóng điện không tự lực. B. Khi U U b cường độ dòng điện đạt giá trị bão hòa dù U có tăng. C. Khi U U c thì cường độ dòng điện giảm đột ngột. D. Đường đặc tuyến vôn – ampe không phải là đường thẳng.
Câu 5: Chọn một đáp án sai: A. Trong quá trình phóng điện thành tia chỉ có sự ion hóa do va chạm B. Sự phóng điện trong chất khí thường kèm theo sự phát sáng C. Trong không khí tia lửa điện hình thành khi có điện trường rất mạnh cỡ 6 3.10 V/m D. Hình ảnh tia lửa điện không liên tục mà gián đoạn Câu 6: Chọn một đáp án sai: A. Hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực B. Hồ quang điện xảy ra trong chất khí ở áp suất cao C. Hồ quang điện sảy ra trong chất khí ở áp suất thường hoặc áp suất thấp giữa 2 điện cực có hiệu điện thế không lớn D. Hồ quang điện kèm theo tỏa nhiệt và tỏa sáng rất mạnh Câu 7: Khi nói về sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế trong quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí đáp án nào sau đây là sai: A. Khi U nhỏ, I tăng theo U B. Khi U đủ lớn, I đạt giá trị bão hòa C. U quá lớn, thì I tăng nhanh theo U D. Với mọi giá trị của U, thì I tăng tỉ lệ thuận với U theo định luật Ôm.
Câu 8: Chọn một đáp án sai: A. Sự dẫn điện của chất khí là tự lực nếu nó có thể sảy ra và duy trì khi đốt nóng mạnh chất khí, và duy trì tác nhân B. Sự dẫn điện của chất khí là tự lực nếu nó có thể sảy ra và duy trì khi đốt nóng mạnh chất khí, rồi ngừng tác nhân. C. chất khí phóng điện tự lực khi có tác dụng của điện trường đủ mạnh ion hóa khí, tách phân tử khí thành ion dương và electron tự do D. Trong quá trình phóng điện thành tia, ngoài sự ion hóa do va chạm còn có sự ion hóa do tác dụng của bức xạ có trong tia lửa điện Câu 9: Chọn một đáp án đúng: A. Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương và âm B. Dòng điện trong chất khí không phụ thuộc vào hiệu điện thế C. Cường độ dòng điện trong chất khí ở áp suất thường tăng lên khi hiệu điện thế tăng D. Dòng điện chạy qua không khí ở hiệu điện thế thấp khi không khí được đốt nóng, hoặc chịu tác dụng của tác nhân ion hóa. Câu 10: Dòng chuyển dời có hướng của các ion dương, ion âm và electron tự do là dòng điện trong môi trường A. chất khí B. chân không C. kim loại D. chất điện phân.
Câu 11: Đặc tuyến vôn – ampe của chất khí khi có dòng điện chạy qua có dạng như hình vẽ. Ở đoạn nào hạt tải điện được tạo ra bởi tác nhân ion hóa? A. OA B. AB C. BC D. OA và AB Câu 12: Đặc tuyến vôn – ampe của chất khí có dòng điện chạy qua có dạng nhu hình vẽ Câu 11. Ở đoạn nào hạt tải điện được tạo ra bởi ion hóa do va chạm: A. OA B. AB C. BC D. BC và AB Câu 13: Đặc tuyến vôn – ampe của chất khí khi có dòng điện chạy qua có dạng như hình vẽ Câu 11. Ở đoạn nào có sự phóng điện không tự lực? A. OA B. AB C. BC D. OA và AB Câu 14: Đặc tuyến vôn – ampe của chất khí khi có dòng điện chạy qua có dạng như hình vẽ Câu 11. Ở đoạn nào có sự phóng điện tự lực? A. OA B. AB C. BC D. không có đoạn nào Câu 15: Các hiện tượng: tia lửa điện, sét, hồ quang điện, hiện tượng nào là quá trình phóng điện tự lực: A. tia lửa điện B. sét C. hồ quang điện D. cả 3 đều đúng.