Cho phóng điện qua chất khí ở áp suất thấp, giữa hai điện cực

Giải Vật lí 11 Bài 15: Dòng điện trong chất khí

Bài 9 trang 93 SGK Vật Lí 11: Cho phóng điện qua chất 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 eclectron nhận được trên quãng đường bay tự do đủ để icon hóa chất khí, hãy tính xem một electron đưa vào trong chất khí có thể sinh ra tối đa bao nhiêu hạt tải điện.

Lời giải:

Dựa vào hiệu ứng tuyết lở để giải thích: Từ hình 15.5 SGK ta thấy:

Ban đầu có 1 electron, dưới tác dụng của điện trường sinh ra giữa hai điện cực electron sẽ bay từ điện cực âm về điện cực dương.

Cứ sau mỗi khoảng bay một quãng đường bằng quãng đường bay tự do trung bình λ = 4 cm thì mỗi electron có thể ion hóa các phần tử khí và sinh thêm được 1 electron. Vậy số electron có ở các khoảng cách điều điện cực 4n (với n = 1,2,3,..) lần lượt là:

• n = 1 → l = 4cm: có 2 electron

→ số electron sinh thêm là: 2 – 1 = 1 hạt

• n = 2 → l = 8cm: có 4 electron

→ số electron sinh thêm là: 4 – 2 = 2 hạt

• n = 3 → l = 12cm: có 8 electron

→ số electron sinh thêm là: 8 – 4 = 4 hạt

• n = 4 → l = 16cm: có 16 electron

→ số electron sinh thêm là: 16 – 8 = 8 hạt

• n = 5 → l = 20cm: có 32 electron

→ số electron sinh thêm là: 32 – 16 = 16 hạt

Vậy tổng số electron sinh ra từ 1 electron ban đầu khi bay từ cực âm đến cực đương là:

N₁ = 1 + 2 + 4 + 8 + 16 = 31 hạt

Tương ứng với mỗi electron sinh ra xuất hiện thêm một ion dương.

Vậy tổng số hạt sinh ra từ 1 electron ban đầu khi bay từ cực âm đến cực dương là:

N = 2.N₁ = 62 hạt

Đáp án: N = 62 hạt

Xem thêm lời giải bài tập Vật lí lớp 11 hay, chi tiết khác:

Câu hỏi C1 trang 86 Vật lí 11: Nếu không khí dẫn điện thì: Mạng điện trong gia đình…

Câu hỏi C2 trang 87 Vật lí 11: Vì sao ngay từ lúc chưa đốt đèn thủy ngân, chất khí cũng…

Câu hỏi C3 trang 88 Vật lí 11: Trong quá trình dẫn điện không tự lực của khí, khi nào…

Câu hỏi C4 trang 89 Vật lí 11: Khi có quá trình nhân số hạt tải điện thì cường độ điện trường…

Câu hỏi C5 trang 91 Vật lí 11: Vì sao khi đi đường gặp mưa giông, sấm sét dữ dội, ta không nên…

Bài 1 trang 93 Vật lí 11: Mô tả thí nghiệm phát hiện và đo dòng điện qua chất khí…

Bài 2 trang 93 Vật lí 11: Trình bày hiện tượng nhân số hạt tải điện trong quá trình phóng điện…

Bài 3 trang 93 Vật lí 11: Trình bày nguyên nhân gây ra hồ quang điện và tia lửa điện…

Bài 4 trang 93 Vật lí 11: Vì sao dòng điện trong hồ quang điện lại chủ yếu là dòng electron…

Bài 5 trang 93 Vật lí 11: Trình bày thao tác hàn điện và giải thích vì sao phải làm thế…

Bài 6 trang 93 Vật lí 11: Phát biểu nào là chính xác? Dòng điện trong chất khí…

Bài 7 trang 93 Vật lí 11: Hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực của chất khí…

Bài 8 trang 93 Vật lí 11: Từ bảng 15.1, các em hãy ước tính: a) Hiệu điện thế đã sinh ra tia sét…

Lý thuyết Dòng điện trong chất khí

Trắc nghiệm Dòng điện trong chất khí có đáp án