Bài 15. Dòng điện trong chất khí

Lý thuyết và bài tập cho Bài 15. Dòng điện trong chất khí, Chương 3, Vật lý lớp 11

Lý thuyết dòng điện trong chất khí

I. Chất khí là môi trường cách điện

Bình thường chất khí không dẫn điện, nó là một chất điện môi.

II. Khi có ngọn lửa ga hay chiếu bức xạ tử ngoại không khí trở thành dẫn điện

Khi có ngọn lửa ga hay chiếu bức xạ tử ngoại không khí trở thành dẫn điện.

III. Bản chất dòng điện trong chất khí

1. Sự ion hoá chất khí và tác nhân ion hoá

Bài Tập / Bài Soạn: 

Câu C1 trang 86 SGK Vật lý 11

Đề bài

Nếu không khí dẫn điện thì:

a) Mạng điện trong gia đình có an toàn không?

b) Oto, xe máy có chạy được không?

c) Các nhà máy điện sẽ ra sao? 

Lời giải chi tiết

a) Mạng điện trong gia đình sẽ không an toàn vì điện có thể truyền tới mọi nơi và mọi vật

b) Ô tô, xe máy sẽ không chạy được.

c) Ở các nhà máy điện sau khi được tạo ra sẽ không tích trữ được và bị truyền khắp nơi

Câu C2 trang 87 SGK Vật lý 11

Đề bài

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

Lời giải chi tiết

Trong chất khí, chủ yếu là các nguyên tử, phân tử trung hòa điện. Tuy nhiên vẫn tồn tại một số ít các ion dương, ion âm. Vì vậy, chất khí không hoàn toàn là chất cách điện.

Câu C3 trang 88 SGK Vật lý 11

Đề bài

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

Lời giải chi tiết

Trong quá trình dẫn điện không tự lực của khí, dòng điện đạt giá trị bão hòa khi hiệu điện thế U giữa hai bản cực dương (+) và âm (-) đủ lớn để công của lực điện trường do nó sinh ra có thể đưa được toàn bộ các hạt tải điện ( ion dương, ion âm, electron) được đưa vào khối khí ( kể cả những hạt có động năng bằng không) về được các điện cực, tức là tham gia vào quá trình dẫn điện.

Câu C4 trang 88 SGK Vật lý 11

Đề bài

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?

Lời giải chi tiết

* 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 trang 88 SGK Vật lý 11

Đề bài

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?

Lời giải chi tiết

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 trường rất mạnh, dễ xảy ra phóng tia lửa điện giữa đám mây và những chỗ đó (gọi là sét).

Bài 1 trang 93 SGK Vật lí 11

Đề bài

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

Lời giải chi tiết

A, B là hai bản cực kim loại, £ là nguồn điện có suất điện động khoảng vài chục vôn, G là một điện kế nhạy, V là vôn kế, D là ngọn đèn ga dùng để làm nóng không khí giữa hai bản cực. Chỉnh con chạy của biến trở R đế vôn kế chỉ một giá trị nào đấy và khảo sát giá trị của điện kế G.

Bài 2 trang 93 SGK Vật lí 11

Đề bài

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

Lời giải chi tiết

Quá trình nhân hạt tải điện trong quá trình phóng điện qua chất khí diễn ra như sau:

Bài 3 trang 93 SGK Vật lí 11

Đề bài

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

Lời giải chi tiết

- Nguyên nhân gây ra hồ quang điện: Do phát xạ nhiệt êlectron từ catôt bị đốt nóng và quá trình nhân số hạt tải điện. 

- Nguyên nhân gây ra tia lửa điện: Do quá trình iôn hóa chất khí và quá trình nhân hạt tải điện.

Bài 4 trang 93 SGK Vật lí 11

Đề bài

Vì sao dòng điện trong hồ quang điện lại chủ yếu là dòng electron chạy từ catot đến anot?

Lời giải chi tiết

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 catot để nó phát được electron bằng hiện tượng phát xạ nhiệt điện tử. Vì vậy dòng điện trong hồ quang điện chủ yếu là dòng electron chạy từ catot đến anot.

Bài 5 trang 93 SGK Vật lí 11

Đề bài

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

Lời giải chi tiết

Bài 6 trang 93 SGK Vật lí 11

Đề bài

Phát biểu nào là chính xác ?

Dòng điện trong chất khí chỉ có thể là dòng chuyển dời có hướng của

A. Các êlectron mà ta đưa vào trong chất khí.

B. Các ion mà ta đưa từ bên ngoài vào trong chất khí.

C. Các êlectron và ion mà ta đưa từ bên ngoài vào trong chất khí.

D. Các êlectron và ion được tạo ra trong chất khí hoặc đưa từ bên ngoài vào trong chất khí.

Bài 7 trang 93 SGK Vật lí 11

Đề bài

Hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực của chất khí, hình thành do

A. Phân tử khí bị điện trường mạnh làm ion hoá.

B. Catôt bị nung nóng phát ra êlectron

C. Quá trình nhân số hạt tải điện kiểu thác lũ trong chất khí

D. Chất khí bị tác dụng của các tác nhân ion hoá.

Bài 8 trang 93 SGK Vật lí 11

Đề bài

Từ bảng 15.1 các em hãy ước tính:

a) Hiệu điện thế đã sinh ra tia sét giữa đám mây cao 200 m và một ngọn cây cao 10 m.

b) Hiệu điện thế tối thiểu giữa hai cực của bugi xe máy khi xe chạy bình thường.

c) 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.

Bài 9 trang 93 SGK Vật lí 11

Đề bài

Cho phóng điện qua chất khí ở áp suất thấp, giữa hai điện cực cách nhau 20 cm. Quãng đường bay tự do của êlectron là 4 cm. Cho rằng năng lượng mà êlectron nhận được trên quãng đường bay tự do đủ để ion hoá chất khí, hãy tính xem một êlectron đưa vào trong chất khí có thể sinh ra tối đa bao nhiêu hạt tải điện.

Lời giải chi tiết

Vì giữa hai điện cực cách nhau 20cm, quãng đường bay tự do của các êlectron là 4cm nên sẽ có 5 lần số lần iôn hóa.


Giải các môn học khác

Bình luận

CHƯƠNG I. ĐIỆN TÍCH. ĐIỆN TRƯỜNG

CHƯƠNG II. DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI

CHƯƠNG III. DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG

ĐỀ THI HỌC KÌ 1 MỚI NHẤT CÓ LỜI GIẢI

  • Đề thi học kì 1 của các trường có lời giải – Mới nhất
  • Đề ôn tập học kì 1 – Có đáp án và lời giải

CHƯƠNG IV. TỪ TRƯỜNG

CHƯƠNG V. CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ

CHƯƠNG VI. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG

CHƯƠNG VII. MẮT. CÁC DỤNG CỤ QUANG

ĐỀ KIỂM TRA HỌC KÌ 2 (ĐỀ THI HỌC KÌ 2) - VẬT LÍ 11