Giải thích tại sao đồ thị biểu diễn cường độ dòng điện I chạy qua chất khí phụ thuộc

Với giải bài 15.10 trang 39 Sách bài tập Vật lí 11 được biên soạn lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh biết cách làm bài tập môn Lí 11. Mời các bạn đón xem:

1 499 21/09/2022


Giải SBT Lí 11 Bài 15. Dòng điện trong chất khí

Bài 15.10 trang 39 Sách bài tập Vật lí 11: Giải thích tại sao đồ thị biểu diễn cường độ dòng điện I chạy qua chất khí phụ thuộc hiệu điện thế U giữa anôt và catôt trong ống phóng điện lại có dạng như Hình 15.4 SGK Vật lí 11?

Lời giải

Bình thường, đa số phân tử khí đều ở trạng thái trung hoà, chỉ có một số rất ít phân tử khí bị ion hoá do tác dụng của chuyển động nhiệt, hoặc do tác dụng của tia vũ trụ và tia tử ngoại trong ánh sáng mặt trời,… . Do đó số hạt tải điện trong chất khí ở điều kiện bình thường là rất ít, không đủ để tạo ra dòng điện có thể đo được.

Khi đốt nóng mạnh chất khí, các phân tử khí bị ion hoá và tạo ra một số lớn các hạt tải điện. Nếu giữa hai điện cực anôt và catôt không có hiệu điện thế (U = 0) thì trong chất khí không có điện trường và các hạt tải điện chuyển động hỗn loạn, không tạo ra dòng điện. Khi giữa anôt và catôt có hiệu điện thế (U ≠ 0) thì trong chất khí có điện trường, nên ngoài chuyển động nhiệt hỗn loạn, các hạt tải điện có thêm chuyển động định hướng về các điện cực, tạo thành dòng điện I chạy qua chất khí.

Với U > 0 và nhỏ: điện trường trong chất khí chưa mạnh nên chỉ có một số ít chuyển động về anôt, do đó cường độ dòng điện I nhỏ. Khi U tăng dần thì số electron chuyển động từ catôt về anôt sau mỗi giây càng nhiều thêm, do đó dòng điện I cũng tăng dần và tỉ lệ với U.

- Với U > 0 và đủ lớn: điện trường trong chất khí đủ mạnh, nên toàn bộ electron xuất hiện ở catôt sau mỗi giây đều chuyển động hết về anôt. Khi đó mặc dù U tăng, nhưng dòng điện I không tăng nữa và đạt giá trị không đổi, gọi là dòng điện bão hoà.

- Với các giá trị U > 0 và quá lớn: điện trường trong chất khí quá mạnh nên các électron được gia tốc rất mạnh và có động năng rất lớn. Các électron này có thể ion hoá các phân tử khí khi va chạm với chúng trên đường đi từ catôt đến anôt (còn gọi là ion hoá do va chạm), làm tăng mật độ hạt tải điện lên rất nhanh theo hiện tượng nhân số hạt tải điện. Trong giai đoạn này, dòng điện I tăng vọt rất nhanh theo U.

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

Bài 15.1 trang 38 SBT Lí 11: Quá trình dẫn điện nào dưới đây của chất khí là...

Bài 15.2 trang 38 SBT Lí 11: Câu nào dưới đây nói về sự phụ thuộc của...

Bài 15.3 trang 38 SBT Lí 11: Câu nào sau đây nói về hồ quang điện là đúng...

Bài 15.4 trang 38 SBT Lí 11: Câu nào dưới đây nói về quá trình dẫn điện tự...

Bài 15.5 trang 38 SBT Lí 11: Câu nào dưới đây nói về hồ quang điện là...

Bài 15.6 trang 39 SBT Lí 11: Câu nào dưới đây nói về tia lửa điện là không...

Bài 15.7 trang 39 SBT Lí 11: Tại sao ở điều kiện bình thường chất khí...

Bài 15.8 trang 39 SBT Lí 11: Dòng điện trong chất khí được tạo thành bởi...

Bài 15.9 trang 39 SBT Lí 11: Sét là gì? Tại sao sét lại kèm theo những...

Lý thuyết Dòng điện trong chất khí

Trắc nghiệm Dòng điện trong chất khí có đáp án

1 499 21/09/2022


Xem thêm các chương trình khác: