Điền vào chỗ trống các từ thích hợp để được một phát biểu đúng.Dòng điện trong ...[1].... là dòng chuyển dời có hướng của các ...[2]... cùng chiều điện trường và các electron, . .[3].. ngược chiều điện trường.

Tùy cơ chế sinh hạt tải điện mới trong chất khí mà ta có các kiểu phóng điện tự lực khác nhau. Hai kiểu phóng điện tự lực thường gặp là tia lửa điện và hồ quang điện.

5. Tia lửa điện và hồ quang điện​

Nội dungTia lửa điệnHồ quang điệnĐịnh nghĩaLà quá trình phóng điện tự lực trong chất khí đặt giữa hai điện cực khi điện trường đủ mạnh để biến phân tử khí trung hòa thành ion dương và êlectron tự do.Hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực xảy ra ở trong chất khí áp suất thường hoặc áp suất thấp đặt giữa hai điện cực có hiệu điện thế không lớn.Điều kiệnĐiện trường ngoài đạt ngưỡng [imath]3.10^6 V/m.[/imath]Hai điện cực phải nóng đỏ đến mức phát xạ nhiệt điện tử [phát xạ êlectron]. Khi có được tia lửa điện, phải duy trì hiệu điện thế giữa hai điện cực đến giá trị không lớn để tạo ra cung sáng chói.Ứng dụngĐộng cơ nổ, trong các cơn dôngHàn điện, đèn chiếu sáng, đun chảy vật liệu

B. GIẢI BÀI TẬP SÁCH GIÁO KHOA​

Câu C1 :​

Nếu không khí dẫn diện thì:

1. Mạng điện trong gia đình có an toàn không?
2. Ô tô, xe máy có chạy được không?
3. Các nhà máy điện sẽ ra sao? Trả lời: Nếu không khí dẫn diện thì tất cả hệ thống điện thiết kế như hiện nay đều không thể hoạt động được, điện từ nguồn cung cấp luôn luôn chạy đi khắp nơi. Ta không thể ngắt điện và cũng không thể nối điện vào các thiết bị được.
4. Mạng điện trong gia đình sẽ không an toàn vì điện có thể truyền tới mọi nơi và mọi vật
5. Ô tô, xe máy sẽ không chạy được vì nguồn điện để đánh lửa ở bugi bị nối tắt.
6. Ở các nhà máy điện, điện sau khi được tạo ra sẽ truyền khắp nơi mà không cần dây tải.

Câu C2 :​

Vì sao ngay từ lúc chưa đốt đèn thủy ngân, chất khí cũng dẫn điện ít nhiều?

Trả lời: Ngay từ lúc chưa đốt đèn thủy ngân, chất khí cũng dẫn điện ít nhiều là vì chất khí bị các tác nhân ion hóa như tia vũ trụ, tia tử ngoại trong bức xạ của Mặt Trời … chiếu vào.

Câu C3 :​

Trong quá trình dẫn điện không tự lực của khí, khi nào dòng điện đạt giá trị bão hòa?

Trả lời: Trong quá trình dẫn điện không tự lực của khí, dòng điện đạt giá trị bão hòa khi mọi êlectron và ion khí do tác nhân ion hóa sinh ra đều đến được điện cực, không bị tái hợp với nhau ở dọc đường, và không có quá trình nhân số hạt tải điện.

Câu C4 :​

Khi quá trình nhân số hạt tải điện thì cường độ điện trường tại các điểm khác nhau giữa hai bản cực, cực giống nhau không? Vì sao?

Trả lời:

• 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 giống nhau.
• Vì mật độ hạt tại các điểm khác nhau trong điện trường là khác nhau, sinh ra sự chênh lệch giữa các vị trí và cường độ điện trường tại các điểm khác nhau sẽ khác nhau.

Câu C5 :​

Vì sao khi đi đường gặp mưa giông, sấm sét dữ dội, ta không nên đứng trên những gò cao hoặc trú dưới gốc cây mà nên dán người xuống đất?

Trả lời: Khi mưa giông, các đám mây ở gần mặt đất thường tích điện âm và mặt đất tích điện dương. Giữa đám mây và mặt đất có hiệu điện thế rất lớn. Những chỗ nhô cao trên mặt đất như gò hay ngọn cây là nơi có điện tích tập trung nhiều nên điện trường rất mạnh, dễ dàng có sự phóng tia lửa điện giữa dám mây và những chỗ đó gọi là sét.

Vì vậy, để tránh sét, ta không cần đứng trên những gò cao hoặc trú dưới gốc cây mà nên nằm dán xuống đất.

Chúc các bạn học tốt! Xem thêm kiến thức tại BÀI 13: DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI BÀI 14: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN

Last edited: 25 Tháng tám 2022

• 2

C. CÂU HỎI – BÀI TẬP​

Bài 1 :​

Mô tả thí nghiệm phát hiện và đo dòng điện qua chất khí và cách đưa hạt tải điện và trong chất khí.

Lời giải:

Hình [imath]15.2[/imath] vẽ sơ đồ thí nghiệm để phát hiện và đo dòng điện qua chất khí: + [imath]A, B[/imath] là hai bản cực kim loại, [imath]\varepsilon[/imath] là nguồn điện có suất điện động khoảng vài chực vôn, [imath]G[/imath] là một điện kế nhạy, [imath]V[/imath] là vôn kế, [imath]Đ[/imath] là ngọn đèn ga [đặt giữa hai bản cực].

+ Chỉnh con chạy của biến trở [imath]R[/imath] để cho vôn kế [imath]V[/imath] chỉ một giá trị nào đấy và quan sát điện kế [imath]G[/imath], ta thấy:

• Khi không đốt đèn ga, kim điện kế hầu như chỉ số [imath]0[/imath]. Vậy bình thường chất khí hầu như không dẫn điện, trong chất khí có sẵn rất ít hạt tải điện.
• Đốt đèn ga, kim điện kế lệch đáng kể khỏi vị trí số [imath]0[/imath]
• Kéo đèn ga ra xa, dùng quạt thổi khí nóng đi qua giữa hai bản cực, kim điện kế vẫn lệch.
• Tắt đèn, chất khí lại hầu như không dẫn điện
• Thày đèn ga bằng đèn thủy ngân [tia tử ngoại] và làm thí nghiệm tương tự như trước, ta cũng thấy những kết quả tương tự.
• Từ đó rút ra kết luận: Ngọn lửa ga và bức xạ của đèn thủy ngân đã làm tăng mật độ hạt tải điện trong chất khí.

Bài 2 :​

Trình bày hiện tượng nhân số hạt tải điện trong quá trình phóng điện qua chất khí.

Lời giải:

• Hiện tượng mật độ hạt tải điện trong chất khí do dòng điện chạy qua gọi là hiện tượng nhân số hạt tải điện.
• Quá trình nhân số hạt tải điện:
• Tác nhân ion hóa [điện trường ngoài] tạo ra các ion dương và êlectron.
• Êlectron có kích thước nhỏ nên đi được quãng đường dài hơn. Khi điện trường đủ lớn, động năng của êlectron cũng đủ lớn để khi va chạm với các phân tử khí rung hòa sẽ là ion hóa các phân tử này.
• Quá trình này diễn ra theo kiểu thác lũ làm mật độ hạt tải điện tăng mạnh cho tới khi êlectron đến anôt.
• Lúc này, chất khí trở nên dẫn điện tốt hơn và dòng điện chạy qua chất khí tăng nhưng vẫn phụ thuộc vào số hạt tải điện mà tác nhân ion hóa từ bên ngoài sinh ra trong chất khí.

Bài 3 :​

Trình bày nguyên nhân gây ra hồ quang điện và tia lửa điện.

Lời giải:

• 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 êlectron ra khỏi catôt khi các ion dương có năng lượng lớn đập vào.

Bài 4 :​

Vì sao dòng điện trong hồ quang điện lại chủ yếu là dòng êlectron chạy từ catôt đến anôt?

Lời giải: Dòng điện trong hồ quang điện được tạo ra do quá trình phóng điện tự lực được hình thành khi dòng điện qua chất khí có thể giữ được nhiệt độ cao của catôt để nó phát được êlectron bằng hiện tượng phát xạ nhiệt điện tử. Vì vậy dòng điện trong hồ quang điện chủ yếu là dòng êlectron chạy từ catôt đến anôt.

Bài 5 :​

Trình bày thao tác hàn điện và giải thích vì sao phải làm thế.

Lời giải: Muốn hàn điện, ban đầu người thợ hàn phải chạm que hàn vào vật cần hàn, khi đó mạch điện bị nối tắt, dòng điện trong mạch rất lớn làm cho điểm tiếp xúc nóng đỏ. Khi tách que hàn khỏi vật cần hàn một khoảng ngắn, dòng điện bị ngắt đột ngột, trong đó không khí lúc này xảy ra sự phóng điện giữa que hàn và vật hàn, đó là nguyên nhân gây ra hồ quang điện. Nhiệt độ của que hàn sẽ rất cao làm que hàn nóng chảy vào chỗ cần hàn và hàn kín nó lại.

Bài 6 :​

Phát biểu nào là chính xác? Dòng điện trong chất khí có thể là dòng chuyển động có hướng của [imath]A.[/imath] các êlectron mà ta đưa vào trong chất khí. [imath]B.[/imath] các ion mà ta đưa từ bên ngoài vào chất khí. [imath]C.[/imath] các êlectron và icon ta đưa từ bên ngoài vào trong chất khí. [imath]D.[/imath] các êlectron và icon sinh ra trong chất khí hoặc đưa từ bên ngoài vào trong chất khí.

Lời giải: Chọn [imath]D.[/imath]

Dòng điện trong chất khí chỉ có thể là dòng chuyển động có hướng của các êlectron và icon trong chất khí hoặc đưa từ bên ngoài vào trong chất khí.

Bài 7 :​

Phát biểu nào là chính xác? Hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực của chất khí, hình thành do [imath]A.[/imath] phân tử khí bị điện trường mạnh làm ion hóa. [imath]B.[/imath] catôt bị nung nóng phát ra êlectron. [imath]C.[/imath] quá trình nhân số hạt tải điện kiểu thác lũ trong chất khí. [imath]D.[/imath] chất khí bị tác dụng của các tác nhân ion hóa.

Lời giải: Chọn [imath]B.[/imath] Hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực của chất khí, hình thành do catôt bị nung nóng phát ra êlectron.

Bài 8 :​

Hiệu điện thế đủ để phát sinh tia lửa điện trong không khí giữa hai điện cực dạng khác nhau, ở các khoảng cách khác nhau được ghi trong bảng 15.1 dưới đây.

Hiệu điện thế [imath]U [V][/imath]Khoảng cách đánh tia điệnCực phẳng [imath][mm][/imath]Mũi nhọn [imath][mm][/imath][imath]20 000[/imath][imath]6,1[/imath][imath]15,5[/imath][imath]40 000[/imath][imath]13,7[/imath][imath]45,5[/imath][imath]100 000[/imath][imath]36,7[/imath][imath]220[/imath][imath]200 000[/imath][imath]75,3[/imath][imath]410[/imath][imath]300 000[/imath][imath]114[/imath][imath]600[/imath]