TÓM TẮT KIẾN THỨC CHƯƠNG III: DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG
Chất
khí
Electron,
ion ⊕, ion
Dòng dịch
chuyển có
hướng của
các ion ⊕
cùng chiều
điện trường
và các ion ,
electron tự
do ngược
chiều điện
trường
- Phụ thuộc vào
nhiệt độ (t
o
↑, độ
dẫn điện ↑) và các
tác nhân ion hoá
Cđdđ phụ thuộc U:
•
U<Ub: U ↑
→ I ↑
•
U≥U
b
: U
↑→ I = I
bh
(quá trình phóng
điện ko tự lực)
• U>Uc: U
↑→ I tăng vọt
(quá trình phóng
điện tự lực)
- Qúa trình phóng điện thường kèm theo phát sáng
- Các dạng phóng điện trong không khí:
• ở áp suất bình thường:
tia lửa điện: phóng điện tự lực xảy ra khi
có td của điện trường đủ mạnh làm ion hoá
chất khí
sét: là tia lửa điện khổng lồ phát sinh do sự
phóng điện giữa các đám mây tích điện trái
dấu hoặc giữa đám mây tích điện với mặt
đất, hiệu điện thế rất lớn và gây ra tiếng nổ
hồ quang điện: quá trình phóng điện tự
lực ở áp suất thường hoặc áp suất thấp giữa
hai điện cực có hiệu điện thế ko lớn, kèm
theo toả nhiệt và toả sáng mạnh
• ở áp suất thấp: sự phóng điện thành miền
(gồm 2 miền chính là miền tối catot và cột sáng
anot), nếu áp suất rất thấp, dòng electron phát
ra từ catot là tia catot phát xạ lạnh
Không tuân theo định luật
Ohm.
Đặc tuyến Vôn - Ampe
- Hồ quang
điên ứng dụng
trong kĩ thuật:
hàn điện, luyện
kim, thực hiện
các phản ứng
hoá học để điều
chế hoá chất,
làm đèn ống
huỳnh quang
- Sự phóng điện
ở áp suất thấp
ứng dụng làm
đèn quảng cáo
Bán
dẫn
Các
electron và
lỗ trống
Dòng dịch
chuyển có
hướng của
các electron
ngược chiều
điện trường
và các lỗ
trống cùng
chiều điện
trường
- Phụ thuộc mạnh
vào nhiệt độ (t
o
↑,
độ dẫn điện tăng
nhanh)
- Phụ thuộc nồng
độ tạp chất có mặt
trong tinh thể
- Bán dẫn tinh khiết, số e = số lỗ trống
- Khi nhiệt độ tăng, xuất hiện các e và lỗ trống
trong tinh thể nhiều hơn nên độ dẫn điện tăng
- Bằng cách pha tạp chất theo tỉ lệ thích hợp, ta
thu được bán dẫn electron (bán dẫn loại n) hay
bán dẫn lỗ trống (bán dẫn loại p).
- Lớp chuyển tiếp p-n dẫn điện tốt theo 1 chièu từ
p đến n (t/c chỉnh lưu)
- Tranzito có tính chất khuếch đại dòng điện
Không tuân theo định luật
Ohm
Đặc tuyến Vôn- Ampe
của lớp chuyển tiếp p-n
Họ đặc tuyến ra của
tranzito n-p-n
Có ứng dụng
quan trong
trong kĩ thuật
hiện đại:
- Nhiệt điện trở
bán dẫn, quang
điện trở bán
dẫn
- Làm diode
chỉnh lưu,
photodiode, pin
mặt trời, diode
phát quang
(đèn LED), pin
nhiệt điện bán
dẫn.
- Tranzito
khuếch đại
dòng điện trong
các vi mạch
Dòng
điện
trong
Hạt tải
điện
Bản chất
dòng điện
Yếu tố
phụ thuộc
Đặc điểm Định luật Ohm Ứng dụng
Kim
loại
Các
electron tự
do trong
mạng tinh
thể kim
loại
Dòng dịch
chuyển có
hướng của
các electron
tự do ngược
chiều điện
trường
- Nhiệt độ (t
o
↑, độ
dẫn điện giảm)
- Sự mất trật tự của
mạng tinh thể (độ
sạch, chế độ gia
công)
- Bản chất kim loại
* Ở nhiệt độ rất
thấp, điện trở của 1
số kim loại giảm
đột ngột bằng 0,
kim loại có tính
siêu dẫn
- Kim loại dẫn điện rất tốt
- Dòng điện trong kim loại có tác dụng nhiệt.
- Điện trở suất phụ thuộc nhiệt độ:
0 0
[1 ( )]t t
ρ ρ α
= + −
- Nếu đặt 2 thanh kim loại khác nhau tiếp xúc
nhau sẽ gây ra hiệu điện thế tiếp xúc.
- Nếu hàn 2 đầu 2 thanh kim loại khác nhau về
bản chất với nhau và giữ nhiệt độ 2 đầu mới hàn
khác nhau, xuất hiện dòng nhiệt điện, suất điện
động nhiệt điện: E =
1 2
( )
T
T T
α
−
- Một số kim loại có hiện tượng siêu dẫn ở nhiệt
độ rất thấp.
Ở một nhiệt độ không
đổi, dòng điện trong kim
loại tuân theo định luật
Ohm:
U
I
R
=
. Đặc tuyến
Vôn-Ampe:
Làm dây dẫn
truyền tải điện
năng, nhiệt kế
nhiệt điện, pin
nhiệt điện, dây
đốt nóng trong
bàn là, bếp
điện, dây nối
đất các thiết bị
điện, cột thu lôi
Chất
điện
phân
Các ion ⊕,
ion
phân ly ra
từ phân tử
muối, axit,
bazơ …
trong dung
dịch
Dòng dịch
chuyển có
hướng của
các ion ⊕
theo chiều
điện trường
và các ion
ngược chiều
điện trường
- Bản chất dung
dịch điện phân, bản
chất 2 cực.
- Nhiệt độ (t
o
↑, độ
dẫn điện tăng)
- Nồng độ dung
dịch điện phân
- Có xuất hiện phản ứng thứ cấp trong bình điện
phân
- Nếu điện phân một dung dịch muối kim loại mà
anot làm bằng chính kim loại ấy, sẽ xảy ra hiện
tượng dương cực tan.
- Khối lượng chất giải phóng ra tuân theo công
thức Faraday:
1 1A A
m q It
F n F n
= =
,
96500 /F C mol
≈
Khi có hiện tượng dương
cực tan, dòng điện trong
chất điện phân tuân theo
định luật Ohm giống như
đoạn mạch chỉ chứa điện
trở thuần. Nếu ko xảy ra
hiện tượng dương cực
tan, dòng điện qua bình
điện phân tuân theo định
luật Ohm đối với máy thu
điện
- điều chế hoá
chất
- tinh chế kim
loại (luyện
kim)
- mạ điện – đúc
điện
Chân
không
Các
electron
bứt ra từ
catot bị
nung nóng
Dòng điện
trong diode
chân không
là dòng dịch
chuyển các
electron bứt
ra từ catot bị
nung nóng
dưới tác dụng
điện trường
(ngược chiều
điện trường)
- phụ thuộc bản
chất vật liệu làm
catot, anot
- cường độ dòng
điện phụ thuộc hiệu
điện thế (đặc tuyến
Vôn-Ampe ko phải
đường thẳng)
•
U<U
b
: U ↑
→ I ↑
•
U≥U
b
: U ↑
→ I ko tăng và
bằng I
bh
- I
bh
phụ thuộc nhiệt
độ (t
o
↑→I
bh
↑)
- Dòng điện chạy trong diode chân không chỉ theo
1 chiều từ anot đến catot (t/c chỉnh lưu).
- Tia catot là dòng các electron do catot phát ra và
bay trong chân không.
• Tia catot truyền thẳng
• vuông góc với mặt catot
• mang năng lượng
• có thể đâm xuyên, có tác dụng lên kính
ảnh và khả năng ion hoá không khí
• Làm phát quang 1 số chất khi đập vào
chúng
• bị lệch trong điện trường, từ trường
• là chùm tia có vận tốc lớn, khi đập vào
vật có nguyên tử lương lớn sẽ phát ra tia
Rơnghen
Không tuân theo định
luật Ohm
Đặc tuyến Vôn - Ampe
- chỉnh lưu
dòng điện xoay
chiều
- ống phóng
điện tử