Bài thuyết trình Điện và tử: Dòng điện trong chân không

Chia sẻ: Dang Van Phuong Phuong | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:46

Thêm vào BST

Báo xấu

316
lượt xem 60
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cùng nắm kiến thức trong bài thuyết trình Điện và tử với đề tài "Dòng điện trong chân không" thông qua việc tìm hiểu các nội dung sau: nguồn phát xạ êlectron trong chân không, các loại phát xạ êlectron, dòng điện trong chân không.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài thuyết trình Điện và tử: Dòng điện trong chân không

ĐIỆN VÀ TỪ ĐỀ TÀI:DÒNG ĐIỆN TRONG CHÂN KHÔNG
I.NGUỒN PHÁT XẠ ÊLECTRON TRONG CHÂN KHÔNG Để tạo dòng điện trong chân không ta cần có nguồn tạo ra các điện tích tự do. Nguồn điện tích tự do này thường được tạo ra nhờ hiện tượng thoát electron ra khỏi mặt điện cực( bằng kim loại hay bán dẫn). Electron có thể thoát ra khỏi điện cực nếu nó có động năng lớn hơn công thoát
II.CÁC LOẠI PHÁT XẠ ÊLECTRON 1.Sự phát xạ nhiệt electron Năng lượng cần truyền cho electron để thoát ra khỏi mặt kim loai thông thường là cung cấp nhiệt lượng nhờ sự đốt nóng cực kim loại. Khi nhiệt độ tăng, các electron chuyển động nhiệt hỗn loạn có đủ động năng cần thiết bứt ra khỏi mặt kim loại làm xuất hiện các hạt tải điện tự do. Năng lượng trung bình của electron bằng công thoát: 3kTk 2eϕ = eϕ ⇒ Tk = 2 3k
2.Sự phát quang êlectron Nếu ánh sáng đập vào một mặt kim loại thì một phần phôton bị phản xạ trở lại, phần khác đi sâu vào kim loại và va chạm với các nguyên tử kim loại.Những photon này truyền năng lượng của mình cho các electron trong nguyên tử kim loại. Khi nhận được năng lượng này, electron bị kích thích và chuyển lên mức năng lượng cao hơn. Nếu ta dùng ánh sáng có bước sóng ngắn thì năng lượng của photon truyền cho electron đủ lớn để nó vượt hàng rào thế năng mà đi ra ngoài mặt kim loại. Hiện tượng này gọi là sự phát quang electron.
3.Sự phát xạ thứ cấp Sự phát xạ electron thứ cấp là sự phát xạ electron từ một vật rắn hay lỏng khi bắn phá nó bằng các electron hay ion. Hệ số phát xạ thứ cấp:là tỉ số giữa số electron thoát ra và số electron bắn phá vào vật N2 δ= N1 Với kim loại nói chung : δ10
4.Sự tự phát xạ êlectron Số electron bức ra tăng nhanh khi tăng hiệuđiện thế giữa hai cực.Các electron phát ra khỏi cực kim loại ngay khi nó lạnh gọi là sự phát xạ electron catot lạnh hay sự tự phát xạ electron
III.DÒNG ĐIÊN TRONG CHÂN KHÔNG o 1.Dòng điện trong chân không o 2.Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện trong chân không vào hiệu điện thế. o 3.Tia catốt o 4.Ứng dụng
1) Dòng điện trong chân không + Một ống thủy tinh đã hút chân không. + Hai điện cực anốt A và catốt K. + Hai nguồn điện không đổi E1 và E2. + Điện kế G. + Hai ngắt k1 và k2.
Tiến hành và kiểm tra kết quả + Đóng k1, mở k2 : G chỉ số không, chứng tỏ không có dòng điện chạy qua chân không. R K A Vậy :Chân không là môi E2 trường cách điện tốt. K2 G K1 E1 R
+ Mở k1, đóng k2 : K được đốt nóng bởi nguồn E 2, G chỉ số R K A không, qua đó chứng tỏ E2 không có dòng điện qua chân không. K2 G K1 E1 R
+ Đóng cả k1 và k2 : Nguồn E 1 mắc như hình vẽ : G chỉ số khác không, chứng tỏ có dòng điện chạy qua chân không. R K A E2 K2 G  K1 E1 R
- Đảo cực nguồn E 1 : G chỉ số không, chứng tỏ không có dòng điện chạy qua chân không. R K A E2 K2 G  Vậy : Dòng điện chạy qua chân không (nếu có) chỉ theo một chiều từ E1 R K1 A đến K. 15
c) Giải thích : + Khi K được đốt nóng bởi nguồn E 2 : sẽ có sự phát xạ nhiệt electron tại K. + Khi chưa có điện trường ngoài (k1 mở) : electron bứt ra khỏi K sẽ tụ tập gần K làm xuất hiện một điện trường hướng từ K (lúc này nhiễm điện dương) ra đám mây electron, có tác dụng kéo electron trở về K, sau một thời gian sẽ xảy ra trạng thái cân bằng động giữa hai quá trình : electron bị phát xạ nhiệt ra khỏi K và electron quay về K; tức là không có sự dịch chuyển có hướng của electron nên không có dòng điện.
Khi đặt vào giữa A và K một điện trường : giữa A và K có điện trường tổng hợp  Khi hướng từ A về K : Nếu E1 > E2 : có hướng từ A về K nên kéo electron từ K về A sinh ra dòng điện.  Nếu E1 < E2 : có hướng từ K về A có tác dụng kéo electron quay về K nên không sinh ra dòng điện (thực ra vẫn có dòng điện nhưng rất nhỏ là do khi electron bứt ra khỏi K, nó có một động năng ban đầu nào đó).  Khi hướng từ K về A : có hướng từ K về A có tác dụng kéo electron quay về K nên không sinh ra dòng điện. Vậy : Dòng điện trong chân không là dòng chuyển dời có hướng từ catốt đến anốt của các electron phát xạ nhiệt từ catốt dưới tác dụng của điện trường ngoài.
Dòng điện trong chân không có uân theo định luật Ôm không?
2> Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện trong chân không vào hiệu điện thế : 2.1) Khi UAK < 0 : không có dòng điện qua ống chân không. 2.2) Khi UAK > 0 : trong mạch có dòng điện. + UAK càng lớn thì cường độ dòng điện càng lớn; nhưng dòng điện không tuân theo định luật Ohm đối với hiệu điện thế. + Khi UAK đạt đến một giá trị nào đó thì hầu như toàn bộ các electron bứt ra khỏi K đều về hết A, lúc đó nếu tiếp tục tăng UAK thì dòng điện không tăng nữa; ta nói dòng điện qua ống chân không đã đạt giá trị bão hòa.
UAK