Dòng điện Trong Chất Khí Và Chân Không ( Bài Tập Có Lời Giải Chi Tiết)

DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ VÀ CHÂN KHÔNG

I.KIẾN THỨC:1. Dòng điện trong chất khí+ Hạt tải điện trong chất khí là các ion dương, ion âm và các electron, có được do chất khí bị 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.+ Quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí xảy ra khi ta phải dùng tác nhân ion hóa từ bên ngoài để tạo ra hạt tải điện trong chất khí.+ Có bốn cách chính để dòng điện có thể tạo ra hạt tải điện mới trong chất khí:- Dòng điện chạy qua chất khí làm nhiệt độ khí tăng cao, khiến phân tử khí bị ion hóa.- Điện trường trong chất khí rất lớn, khiến phân tử khí bị ion hóa ngay khi nhiệt độ thấp.- Catôt bị dòng điện nung nóng đỏ, làm cho nó có khả năng phát ra electron. Hiện tượng này gọi là hiện tượng phát xạ nhiệt electron.- Catôt không nóng đỏ nhưng bị các ion dương có năng lượng lớn đập vào làm bật ra các electron.+ Quá trình phóng điện tự lực trong chất khí là quá trình phóng điện vẫn tiếp tục giữ được khi không còn tác nhân ion hóa tác động từ bên ngoài.+ Tia lửa điện là quá trình phóng điện tự lực hình thành trong chất khí khi có điện trường đủ mạnh để làm ion hóa chất khí.Tia lửa điện có thể hình thành trong không khí ở điều kiện thường, khi điện trường đạt đến ngưỡng vào khoảng \(3.10^{6}V/m\)Tia lửa điện được dùng phổ biến trong động cơ nổ để đốt hỗn hợp nổ trong xilanh.+ Hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực hình thành khi dòng điện qua chất khí có thể giữ được nhiệt độ cao của catôt để nó phát được electron bằng hiện tượng phát xạ nhiệt electron.Hồ quang điện có thể kèm theo tỏa nhiệt và tỏa sáng rất mạnh.Hồ quang điện có nhiều ứng dụng như hàn điện, làm đèn chiếu sáng, đun chảy vật liệu, …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.Dòng electron được tăng tốc và đổi hướng bằng điện trường và từ trường và nó được ứng dụng ở đèn hình tia catot.II. ĐỀ TRẮC NGHIỆM TỔNG HỢP:Câu hỏi 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 âmngược chiều điện trườngC. ion dương theo chiều điện trường, ion âm và electron ngược chiều điện trườngD. ion dương ngược chiều điện trường, ion âm và electron theo chiều điện trườngCâu hỏi 2: Đường đặc trưng vôn – ampe của chất khí có dạng:

Câu hỏi 3: Chọn một đáp án sai:A. Ở điều kiện bình thường không khí là điện môi B. Khi bị đốt nóng khôngkhí dẫn điệnC. Những tác nhân bên ngoài gây nên sự ion hóa chất khí gọi là tác nhân ion hóaD. Dòng điện trong chất khí tuân theo định luật ÔmCâu hỏi 4: Khi nói về sự phụ thuộc của cường độ dòng điện trong chất khí vào hiệuđiện thế, nhận xét nào sau đây là sai:

A. Khi tăng dần hiệu điện thế từ giá trị 0 đến Ucsự phóng điện chỉ sảy ra khi có tác nhân ion hóa, đó là sự phóng điện tự lực.B. Khi U ≥ Ub cường độ dòng điện đạt giá trị bão hòa dù U có tăngC. Khi U > Uc thì cường độ dòng điện giảm đột ngột.D. Đường đặc tuyến vôn – ampe không phải là đường thẳngCâu hỏi 5: Chọn một đáp án sai:A. Trong quá trình phóng điện thành tia chỉ có sự ion hóa do va chạmB. 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  \(3.10^{6}V/m\)D. Hình ảnh tia lửa điện không liên tục mà gián đoạnCâu hỏi 6: Chọn một đáp án sai:A. Hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực B. Hồ quang điện xảy ratrong chất khí ở áp suất caoC. Hồ quang điện sảy ra trong chất khí ở áp suất thường hoặc áp suất thấp giữa 2điện cực có hiệu điện thế không lớnD. Hồ quang điện kèm theo tỏa nhiệt và tỏa sáng rất mạnhCâu hỏi 7: Khi nói về sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế trongquá 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 hòaC. U quá lớn, thì I tăng nhanh theo U

D. Với mọi giá trị của U, thì I tăng tỉ lệ thuậnvới U theo định luật ÔmCâu hỏi 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

Câuhỏi9: 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.

Câuhỏi10: 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 phâ

Câuhỏi11:Đặc tuyến vôn – ampe của chất khí khi có dòng điện chạy qua cóCdạng 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 

Câuhỏi12: Đặc tuyến vôn – ampe của chất khí có dòng điện chạy qua có dạng như hình vẽ câu hỏi 11. Ở đoạn nào hạt tải điện được tạo ra bởi ion hóa do va chạm:

A. OA                             B. AB                         C. BC                            D. AB và B

Câuhỏi13: Đặc tuyến vôn – ampe của chất khí khi có dòng điện chạy qua có dạng như hình vẽ câu hỏi 11. Ở đoạn nào có sự phóng điện không tự lực

A. OA                             B. AB                         C. BC                            D. OA và AB

Câuhỏi14: Đặc tuyến vôn – ampe của chất khí khi có dòng điện chạy qua có dạng như hình vẽ câu hỏi 11. Ở đoạn nào có sự phóng điện tự lực?

A. OA                            B. AB                          C. BC                             D. không có đoạn nào

Câuhỏi15: 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