Dòng điện trong chất khí. Quá trình dẫn điện tự lực. Tia lửa điện và Hồ Quang điện

Trong bài học hôm nay chúng ta cùng tìm hiểu về Dòng điện trong chất khí là gì? Quá trình dẫn điện không tự lực xảy ra khi nào? Điều kiện nào để quá xảy ra quá trình dẫn điện tự lực? Tia lửa điện và Hồ quang điện có ứng dụng gì trong thực tế? qua bài viết dưới đây.

I. Chất khí là môi trường cách điện

– Chất khí không dẫn điện vì các phân tử khí đều trung hòa điện, nên trong chất khí không có hạt tải điện.

II. Sự dẫn điện của chất khi trong điều kiện thường

• Thí nghiệm cho thấy:

– Trong chất khí cũng có nhưng rất ít các hạt tải điện.

– Khi dùng ngọn đèn ga để đốt nóng chất khí hoặc chiếu vào chất khí chùm bức xạ tử ngoại thì trong chất khí xuất hiện các hạt tải điện. Khi đó chất khí có khả năng dẫn điện.

Chủ đề : Dòng điện trong chất khí

III. Bản chất của dòng điện trong không khí

1. Sự Ion hóa chất khí và tác nhân Ion hóa

• Tác nhân ion hóa: 

– Ngọn lửa ga hay tia tử ngoại của đèn thuỷ ngân trong thí nghiệm được gọi là tác nhân ion hoá. Tác nhân ion hoá đã ion hoá các phân tử khí thành các ion dương, ion âm và các electron tự do.

• Hạt tải điện trong chất khí: Các ion dương, ion âm và electron.

• Bản chất dòng điện trong chất 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 êlectron ngược chiều điện trường. Các hạt tải điện này do chất khí bị ion hóa sinh ra.

– Khi mất tác nhân ion hóa, các ion dương, ion âm, và electron trao đổi điện tích với nhau hoặc với điện cực để trở thành các phân tử khí trung hoà, nên chất khí trở thành không dẫn điện.

2. Quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí

– Quá trình dẫn điện của chất khí nhờ có tác nhân ion hóa gọi là quá trình dẫn điện không tự lực. Nó chỉ tồn tại khi ta tạo ra các hạt tải điện trong khối chất khí 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 Ôm.

– Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện I theo U trong quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí.

 Đoạn Oa: U nhỏ, I tăng theo U.

 Đoạn ab: U đủ lớn, dòng điện I đạt giá trị bão hỏa.

 Đoạn bc: U quá lớn, I tăng nhanh khi U tăng. Lúc này mật độ hạt tải điện tăng nhanh.