DÒNG ĐIỆN TRONG CHÂN KHÔNG
BÀI 21
N I DUNG Ộ
DÒNG ĐIỆN TRONG
CHÂN KHÔNG 1
SỰ PHỤ THUỘC
CỦA CƯỜNG ĐỘ DÒNG
ĐIỆN TRONG
CHÂN KHÔNG
2
TIA CATOT 3
ỐNG PHÓNG ĐIỆN TỬ 4
1. DÒNG ĐIỆN TRONG CHÂN KHÔNG
- Chân không lí tưởng là một môi trường trong đó không có một phân tử khí nào
- Trong thực tế, khi ta làm giảm áp suất chất khí trong ống đến mức (khoảng dưới 0,0001 mmHg) để phân tử khí (hạt) có thể chuyển động tự do từ thành nọ đến thành kia của ống mà không va chạm với các phân tử (hạt) khác thì ta nói trong ống là chân không
1. DÒNG ĐIỆN TRONG CHÂN KHÔNG
a. Thí nghiệm về dòng điện trong chân không
Máy biến áp để hở đặt trong không khí Máy biến áp để hở đặt trong môi trường chân không
Không có dòng điện
chạy qua Có dòng điện
Dòng điện trong điot chân không là dòng dịch chuyển có hướng của các electron bứt ra từ catot bị nung nóng dưới tác dụng của điện trường
b. Bản chất dòng điện trong chân không
1. DÒNG ĐIỆN TRONG CHÂN KHÔNG
CÂU H I Ỏ
Nếu mắc anôt vào cực âm và catot vào cực dương thì sao?
Nếu mắc anôt vào cực âm và catot và cực dương lực điện trường đẩy electron trở lại catot trong mạch không có dòng điện TR L IẢ Ờ
VÌ V Y Ậ
Dòng điện chạy trong điot chân không
chỉ theo một chiều từ anot đến catot
2. SỰ PHỤ THUỘC CỦA CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN TRONG CHÂN KHÔNG VÀO HIỆU ĐIỆN THẾ
Đ c tuyến vôn-ampe c a dòng đi n trong chân ặ ủ ệ không khi catot có nhi t đ T và T’>Tệ ộ
a. Đặc tuyến vôn-ampe
Nh n xét:ậ Đặc tuyến vôn-ampe không phải là đường thẳng
Dòng điện trong chân không không tuân theo định luật Ôm
Đồ thị ở hình 21.2 cho thấy, tuy U < 0 nhưng nếu IUI nhỏ thì vẫn có thể I khác 0. Tại sao?
CÂU H I Ỏ
TR L IẢ Ờ
Vì trong ống chân không vẫn có một số rất ít các electron tự do, các electron tự do chuyển động nhiệt hỗn loạn, một số electron có động năng đủ lớn nên có thể thắng công cản của lực điện trường và di chuyển từ catot về anot tạo thành dòng điện.
Nh n xét:ậ
Khi U < Ub: U tăng thì I tăng
GT: Khi U E F a vtb số e chuyển về anot nhiều I
KhiU Ub: U tăng thì I = Ibh = const
GT: U đủ lớn toàn bộ electron bức xạ nhiệt được sinh ra trong một thời gian đã chuyển hết về anot trong thời gian đó.
+ Cường độ dòng điện qua ống đạt giá trị lớn nhất gọi là cường độ dòng điện bão hòa
+ Nhiệt độ catot càng cao (T’>T) thì cường độ dòng điện bão hòa Ibh càng lớn
KhiU Ub: U tăng thì I = Ibh = const
V N D NG Ậ Ụ
Trong thực tế, để có dòng điện lớn, ta thường làm như thế nào?
Trong thực tế, để có dòng điện lớn, người ta phủ lên catot một lớp oxit của kim loại kiềm thổ như bari,
thori, stroni, canxi,…; khi bị đốt
nóng, các oxit này phát ra nhiều
electron hơn các kim loại tinh khiết
b. Chỉnh lưu dòng điện xoay chiều
Vì điôt chân không có tính dẫn điện theo một chiều (chỉ cho dòng điện chạy qua nó từ anot đến catot) nên nó được dùng để biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng một chiều
3. TIA CATOT
a. Thí nghiệm
Diot chân không có dạng ống thuỷ tinh
dài và trên anot có một lỗ nhỏ O như
hình
Tia catot là dòng các electron do catot phát ra và bay vào trong chân không
b. Tính chất
3. TIA CATOT
Tia catot truyền thẳng, nếu không có tác dụng của điện trường hay từ trường
b. Tính chất
3. TIA CATOT
Tia catot phát ra vuông góc với mặt catot. Nếu catot có dạng mặt cầu lõm thì tia catot phát ra sẽ hội tụ tại tâm mặt cầu
Tia catot mang năng lượng. Khi đập vào một vật nào đó, nó làm cho vật nóng lên
Tia catot có thể đâm xuyên các lá kim loại mỏng (có chiều dày từ 0,003 – 0,03mm), có tác dụng lên kính ảnh và có khả năng ion hóa không khí
b. Tính chất
3. TIA CATOT
Tia catot làm phát quang một số chất khi đập vào chúng, như làm thuỷ tinh phát ánh sáng màu xanh lục, vôi phát ánh sáng màu da cam
b. Tính chất
3. TIA CATOT
Tia catot bị lệch trong điện trường, từ trường Tia catot và nói chung là
chùm electron có tốc độ lớn, khi đập vào các vật có nguyên tử lượng lớn (như platin), bị hãm lại và làm phát ra tia Rơn-ghen
Ảnh chụp tia Rơn-ghen một người đang lái máy xúc
4. ỐNG PHÓNG ĐIỆN TỬ
Ống phóng điện tử (ống catot) là một ứng dụng quan trọng của tia catot
Là bộ phận thiết yếu của máy thu hình, dao động kí điện tử, máy tính điện tử,…
Ống phóng chùm tia điện tửMàn hình máy tính loại CRT
Dao động ký điện tử
4. ỐNG PHÓNG ĐIỆN TỬ
Ống phóng điện tử là một ống chân không mà mặt trước của nó là màn huỳnh quang, được phủ bằng chất huỳnh quang phát ra ánh sáng khi bị electron đập vào.
Trong phần cổ ống (phần hẹp), có nguồn phát electron gồm dây đốt, catot, các cực điều khiển và anot
CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG CỦA MÀN HÌNH ĐÈN ỐNG CRT
CỦNG CỐ
CÂU HỎI 1: Cường độ dòng điện bão hòa trong một điot chân không bằng 4mA. Tìm số electron bứt ra khỏi mặt catot trong một phút.
A. 1,5.1021 B. 1,5.1018 C. 4,17.10^14 D. 4,17.10^17
I = q/t
=> q = It = 4.10-3.60 = 0,24 = n.lel
=> n= 0,24/(1,6.10-19) = 1,5.1018
CỦNG CỐ
CÂU HỎI 2:
Chọn một đáp án sai khi nói về tính chất của tia catot:
A. làm phát quang một số chất khi đập vào chúng B. mang năng lượng
C. bị lệch trong điện từ trường
D. phát ra song song với mặt catot
CỦNG CỐ
CÂU HỎI 3: Hiệu điện thế giữa anot và catot của 1 súng electron là 2500V. Tính tốc độ của electron mà súng phát ra. Biết me= 9,11.10-31kg.
A. ~3.107 B. ~2.106 C. ~3.106 D. ~2.107
Năng lượngmà e thuđượclà: W = A = qU = 1,6.10-19.2500 = 4.10-16 Toànbộ năng lượngtrênđượcchuyểnthànhđộng năng:
W=1/2mv2 => v = = ~3.107