Giải Bài Tập Vật Lý 11 Bài 15: Dòng điện Trong Chất Khí

Có thể bạn quan tâm

Home
Lớp 1,2,3
- Lớp 1
- Giải Toán Lớp 1
- Tiếng Việt Lớp 1
- Lớp 2
- Giải Toán Lớp 2
- Tiếng Việt Lớp 2
- Văn Mẫu Lớp 2
- Lớp 3
- Giải Toán Lớp 3
- Tiếng Việt Lớp 3
- Văn Mẫu Lớp 3
- Giải Tiếng Anh Lớp 3
Lớp 4
- Giải Toán Lớp 4
- Tiếng Việt Lớp 4
- Văn Mẫu Lớp 4
- Giải Tiếng Anh Lớp 4
Lớp 5
- Giải Toán Lớp 5
- Tiếng Việt Lớp 5
- Văn Mẫu Lớp 5
- Giải Tiếng Anh Lớp 5
Lớp 6
- Soạn Văn 6
- Giải Toán Lớp 6
- Giải Vật Lý 6
- Giải Sinh Học 6
- Giải Tiếng Anh Lớp 6
- Giải Lịch Sử 6
- Giải Địa Lý Lớp 6
- Giải GDCD Lớp 6
Lớp 7
- Soạn Văn 7
- Giải Bài Tập Toán Lớp 7
- Giải Vật Lý 7
- Giải Sinh Học 7
- Giải Tiếng Anh Lớp 7
- Giải Lịch Sử 7
- Giải Địa Lý Lớp 7
- Giải GDCD Lớp 7
Lớp 8
- Soạn Văn 8
- Giải Bài Tập Toán 8
- Giải Vật Lý 8
- Giải Bài Tập Hóa 8
- Giải Sinh Học 8
- Giải Tiếng Anh Lớp 8
- Giải Lịch Sử 8
- Giải Địa Lý Lớp 8
Lớp 9
- Soạn Văn 9
- Giải Bài Tập Toán 9
- Giải Vật Lý 9
- Giải Bài Tập Hóa 9
- Giải Sinh Học 9
- Giải Tiếng Anh Lớp 9
- Giải Lịch Sử 9
- Giải Địa Lý Lớp 9
Lớp 10
- Soạn Văn 10
- Giải Bài Tập Toán 10
- Giải Vật Lý 10
- Giải Bài Tập Hóa 10
- Giải Sinh Học 10
- Giải Tiếng Anh Lớp 10
- Giải Lịch Sử 10
- Giải Địa Lý Lớp 10
Lớp 11
- Soạn Văn 11
- Giải Bài Tập Toán 11
- Giải Vật Lý 11
- Giải Bài Tập Hóa 11
- Giải Sinh Học 11
- Giải Tiếng Anh Lớp 11
- Giải Lịch Sử 11
- Giải Địa Lý Lớp 11
Lớp 12
- Soạn Văn 12
- Giải Bài Tập Toán 12
- Giải Vật Lý 12
- Giải Bài Tập Hóa 12
- Giải Sinh Học 12
- Giải Tiếng Anh Lớp 12
- Giải Lịch Sử 12
- Giải Địa Lý Lớp 12

Trang Chủ › Lớp 11› Giải Vật Lý 11› Giải Bài Tập Vật Lý 11› Bài 15: Dòng điện trong chất khí Giải bài tập Vật lý 11 Bài 15: Dòng điện trong chất khí

§15. DÒNG ĐIỆN TRONG CHAT KHÍ A/ KIỂN THỨC Cơ BẢN Chất klú vốn không dẫn điện, chất khí chỉ dẫn điện khi có hạt tải điện (electron, ion) sinh ra trong đó do tác nhân ion hóa. Bản chât dòng điện trong chât khí: 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. Các hạt tải điện này do chất khí bị ion hóa sinh ra. Quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí: Là quá trình dẫn điện chỉ tồn tại khi ta tạo ra hạt tải điện trong khối khí ở giữa hai bản cực và biến mất khi ta ngừng việc tạo ra hạt tải điện. Quá trình dẫn điện không tự lực, không tuân theo định luật Om. Hiện tượng nhân số hạt tải điện: Là hiện tượng tăng mật độ hạt tải điện trong môi trường khí do dòng điện chạy qua gây ra. Khi dùng nguồn điện áp lớn để tạo ra sự phóng điện qua chất khí, ta thấy có hiện tượng nhân số hạt tải điện. Quá trình dẫn điện tự lực trong chất khí: Là quá trình dẫn điện của chất khí có thể tự duy trì, không cần ta liên tục tạo ra hạt tải điện. Nói cách khác là quá trình phóng điện vẫn tiếp tục duy trì. Khi không còn tác nhân ion hóa tác động từ bên ngoài. Tia lửa điện: Là quá trình phóng điện tự lực trong châ't khí đặt giữa hai điện cực khi điện trường đủ mạnh để biến phân tử khí trung hòa thành ion đương và electron tự do. Hồ quang điện: Là quá trình phóng điện tự lực xảy ra trong chất khí ở áp suâ't thường hoặc áp suất thấp đật giữa hai điện cực có hiệu điện thế không lớn. Catôt luôn được duy trì ở nhiệt độ cao để phát xạ nhiệt electron. B/ CÂU HỎI TRONG BÀI HỌC Cp Nếu không khí dẫn điện thì: Mạng điện trong gia đình có an toàn không? Otô, xẹ máy có chạy được không? Các nhà máy điện sẽ ra sao? C2. Vì sao ngay từ lúc chưa đốt dèn ga hoặc chiếu dền thúy ngàn, chất khí cũng dẫn' điện ít nhiều? C3. Trong quá trình dần điện không tự lực cùa khí, khi nào dòng điện đạt giá trị bão hòa? C4. Khi có quá trình nhân sô’ hạt tái điện thì cường độ điện trường tại các điểm khác nhau ở giừa hai ban cực có giống nhau không? Vì sao? C5. Vì sao khi đi đường gặp mưa dông, sấm sét dữ dội ta không nên đứng trên những gò đất cao hoặc trú dưới gốc cây mà nên nằm dán người xuống đất? Hướng dần giải C]. Nếu không khí dẫn điện thì: Mạng điện trong gia đình không an toàn Otô, xe máy không chạy được vì bugi không tạo ra tia lửa điện. Các nhà máy điện không thế’ duy trì hoạt động được. Vì có sự phóng điện qua không khí giữa hai cực của nguồn điện. Nguồn điện, người và các vật dẫn điện thành mạch kín, có dòng điện. c2. Ngay từ lúc chưa đốt đèn ga hoặc chiếu đèn thủy ngân chất khí cũng dẫn điện ít nhiều vì trong không khí có sẵn râ't ít hạt tải điện. c3. Trong quá trình dẫn điện không tự lực của khí, dòng điện đạt giá trị bão hòa khi hiệu điện thế giữa hai cực đù lớn, số hạt tải điện sinh ra trong một đơn vị thời gian không tàng và trong một đơn vị thời gian, toàn bộ số hạt tải điện này đều đi về điện cực. C4. Khi có quá trình nhân số hạt tải điện thì cường độ điện trường tại các điểm khác nhau ở giữa hai bản cực không giôìig nhau vì số hạt mang điện tại các điểm khác nhau, càng về phía bản cực dương thì số hạt mang điện càng nhiều. c5. Khi đi đường gặp mưa dông, sấm sét dữ dội ta không nên đứng trên gò đất cao hoặc trú dưới gốc cây mà nên dán người xuống đất, vì ở gò đất cao hoặc cây cao điện tích tập trung nhiều, điện trường mạnh nên dễ dàng có sự phóng điện từ các đám mây xuống các gò đất cao hoặc cây cao. c/ CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP SAU BÀI HỌC Mô tả thí nghiệm phát hiện và đo dòng điện qua chất khí và cách đưa hạt tải điện vào trong chất khí. Trình bày hiện tượng nhân sô’ hạt tái điện trong quá trình phóng điện qua chất khí. Trình bày nguyên nhân gây ra hồ quang và tia lứa điện. Vì sao dòng điện trong hồ quang điện lại chủ yếu là dòng electron chạy từ catôt đến anôt? Trình bày thao tác hàn điện và giải thích vì sao phải làm thế? * ơ bài tập 6 và 7 dưới đày, phát biểu nào là chính xác Dòng điện trong chất khí chỉ có thế là dòng chuyền dời có hướng của: các electron mà ta đưa vào trong chất khí. các ion mà ta đưa từ bên ngoài vào trong châ't khí. c. các electron và ion mà ta đưa từ bên ngoài vào trong châ’t khí. D. các electron và ion sinh ra trong châ't khí hoặc đưa từ bên ngoài vào trong chất khí. Hồ quang là quá trình phóng điện tự lực của chất khí, hình thành do phân tử khí bị điện trường mạnh làm ion hóa. catôt bị nung nóng phát ra electron. c. quá trình nhàn sô hạt tải điện kiểu thác lũ trong châ't khí. D. chât khí bị tác dụng của các tác nhân ion hóa. Từ bảng 15.1, các em hãy ước tính: Hiệu điện thế sinh ra tia sét giữa đám mây cao 200m và một ngọn cây cao 10m. Hiệu điện thế tô'i thiếu giữa hai cực của bugi xe máy khi xe chạy bình thường. Đứng cách xa đường dây điện 120kV bao nhiêu thì bắt đầu có nguy cơ bị điện giật mặc dù ta không chạm vào dây điện. Cho phóng điện qua chát khí ở áp suất thấp, giữa hai điện cực cách nhau 20cm. Quãng đường bay tự do của electron là 4cm. Cho rằng năng lượng mà electron nhận được trên quãng đường bay tự do đủ đế ion hóa châ't khí. hãy tính xem 1 electron đưa vào trong chât khí có thế sinh ra tối đa bao nhiêu hạt tải điện. Hướng dẫn giải Sách giáo khoa. Hiện tượng nhân sô' hạt tải điện trong quá trình phóng điện qua châ't khí: Đầu tiên, do tác nhân ion hóa, trong chất khí có các hạt tải điện là ion dương và electron tự do. Các hạt tải điện này chuyển động về hai điện cực, ion dương chuyển động cùng chiều điện trường, electron chuyển động ngược chiều điện trường. Trong quá trình chuyển động có hướng, electron có năng lượng đủ lớn nên khi va chạm vào phân tử trung hòa thì nó ion hóa phân tử làm xuất hiện thêm ion dương và electron. Quá trình diễn ra theo kiểu thác lũ làm mật độ electron tăng nhanh cho đến khi electron đến anôt. - Nguyên nhân gây ra tia lửa điện là do sự ion hóa chất khí do va chạm (vì điện trường mạnh) và sự ion hóa chất khí do tác dụng của các bức xạ phát ra trong tia lửa điện. - Nguyên nhân gây ra hồ quang điện là do hiện tượng phát xạ nhiệt điện tử và sự bật các electron ra khỏi catôt khi các ion dương có năng lượng lớn đập vào. Dòng điện trong hồ quang điện chủ yếu là dòng electron chạy qua catôt đến anôt và catôt luôn được duy trì ở trạng thái nóng đỏ và có khả năng phát ra các electron nên mật độ electron nhiều hơn. Thao tác hàn điện: Một cực của nguồn điện nôi vào vật cần hàh, cực kia nôi với que hàn. Đầu tiên chạm que hàn vào vật cần hàn, sau đó nhấc que hàn lên một chút thì hồ quang điện phát sinh. Giải thích: Khi chạm que hàn vào vật cần hàn thì mạch điện bị nối tắt, điểm tiếp xúc bị nóng đỏ. Khi nhấc que hàn lên một chút thì dòng điện bị ngắt đột ngột nên xuất hiện suất điện động tự cảm lớn tạo điều kiện cho hồ quang điện phát sinh. D. Vì hạt tải điện trong chất khí có thể được đưa từ bên ngoài vào, có thể sinh ra do bị ion hóa chất khí. B. Vì trong hồ quang điện, dòng điện chạy qua chất khí chủ yếu là dòng electron phát ra từ catôt do catôt. được duy trì ở trạng thái nóng đỏ. a) Từ bảng số liệu ta thấy: ở khoảng cách 600mm thì hiệu điện thê 300000V. Suy ra E = Ẹ = --?-^00 - 500000 (V/m) d 0,6 Vậy ở khoảng cách giữa cây và đám mây là di = 190m thì hiệu điện thế vào khoáng: u, = E.di = 500000.190 = 95000000 = 108 (V) Từ bảng sô' liệu ta thây khi d = 6,1mm thì u = 20000V E = Ẹ = 3.278.688 (V/m) = 3.106 (V/m) d Khoảng cách hai cực bugi d < lmm u => — < lmm E => u u < 104 (V) Khi d = 410mm = 0,41 (m) thì u = 200000(V) Ư = E.d => E = = 487800(V/m) d 120000 487800 Vậy khi đứng cách dây điện 120 kv thì « 0,25 (m) Ta dựa vào hiệu ứng tuyết lở để giải thích, cứ một electron khi va chạm sẽ sinh ra thêm 2 hạt. Khoảng cách giữa hai cực là 20cm, quãng đường bay tự do của electron là 4cm, vậy ta có: S] = 4cm đầu tiên có thêm 2 hạt sinh ra. s2 = 4cm kế tiếp có thêm 4 hạt sinh ra. S;ị = 4cm kế tiếp có thêm 8 hạt sinh ra. S4 = 4cm kế tiếp có thêm 16 hạt sinh ra. s5 = 4cm cuôi có thêm 32 hạt sinh ra. Vậy tôi đa có 62 hạt sinh ra.

Các bài học tiếp theo

Bài 16: Dòng điện trong chân không
Bài 17: Dòng điện trong chất bán dẫn
Bài 18. Thực hành: Khảo sát đặc tính chỉnh lưu của điốt bán dẫn và đặc tính khuếch đại của tranzito
Bài 19: Từ trường
Bài 20: Lực từ. Cảm ứng từ
Bài 21: Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn có hình dạng đặc biệt
Bài 22: Lực Lo-ren-xơ
Bài 23: Từ thông. Cảm ứng điện từ
Bài 24: Suất điện động của cảm ứng
Bài 25: Tự cảm

Các bài học trước

Bài 14: Dòng điện trong chất điện phân
Bài 13: Dòng điện trong kim loại
Bài 12: Thực hành: Xác định suất điện động và điện trở trong của một pin điện hóa
Bài 11: Phương pháp giải một số bài toán về toàn mạch
Bài 10: Ghép các nguồn điện thành bộ
Bài 9: Định luật Ôm đối với toàn mạch
Bài 8: Điện năng. Công suất điện
Bài 7: Dòng điện không đổi. Nguồn điện
Bài 6: Tụ điện
Bài 5: Điện thế. Hiệu điện thế

Tham Khảo Thêm

Giải Bài Tập Vật Lý 11(Đang xem)
Giải Vật Lý 11
Sách Giáo Khoa - Vật Lí 11