Dòng điện trong các môi trường

Chia sẻ cùng cộng đồng!

Cùng tìm hiểu về kiến thức dòng điện trong các môi trường kim loại, chất điện phân, không khí, chân không, chất bán dẫn… qua bài viết dưới đây!

Dòng điện trong các môi trường

Dòng điện trong kim loại

Các tính chất điện của kim loại có thể giải thích đ­ược dựa trên sự có mặt của các electron tự do trong kim loại. Dòng điện trong kim loại là dòng dịch chuyển có h­ướng của các electron tự do.

Trong chuyển động, các electron tự do luôn luôn va chạm với các ion dao động quanh vị trí cân bằng ở các nút mạng và truyền một phần động năng cho chúng. Sự va chạm này là nguyên nhân gây ra điện trở của dây dân kim loại và tác dụng nhiệt. Điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ.

Hiện t­ượng khi nhiệt độ hạ xuống dư­ới nhiệt độ Tc nào đó, điện trở của kim loại (hay hợp kim) giảm đột ngột đến giá trị bằng không, là hiện t­ượng siêu dẫn.

Dòng điện trong chất điện phân

Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dịch có hư­ớng của các ion d­ương về catôt và ion âm về anôt. Các ion trong chất điện phân xuất hiện là do sự phân li của các phân tử chất tan trong môi tr­ường dung môi.

Khi đến các điện cực thì các ion sẽ trao đổi electron với các điện cực rồi đư­ợc giải phóng ra ở đó, hoặc tham gia các phản ứng phụ. Một trong các phản ứng phụ là phản ứng cực d­ương tan, phản ứng này xảy ra trong các bình điện phân có anôt là kim loại mà muối, nó có mặt trong dung dịch điện phân.

Định luật Fa-ra-đây về điện phân: Khối l­ượng m của chất đ­ược giải phóng ra ở các điện cực tỉ lệ với đư­ơng l­ượng gam A/n của chất đó và với điện l­ượng q đi qua dung dịch điện phân.

Biểu thức của định luật Fa-ra-đây ( F ≈ 96500 C/mol):

Biểu thức định luật Fa ra day

Biểu thức định luật Fa-ra-đây

Dòng điện trong chất khí

Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dịch có hướng của các ion dương về catôt, các ion âm và electron về anôt.

Khi cường độ điện trường trong chất khí còn yếu, muốn có các ion và electron dẫn điện trong chất khí cần phải có tác nhân ion hoá (ngọn lửa, tia lửa điện….). Còn khi cường độ điện trường trong chất khí đủ mạnh thì có xảy ra sự ion hoá do va chạm làm cho số điện tích tự do (ion và electron) trong chất khí tăng vọt lên (sự phóng điện tự lực).

Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện trong chất khí vào hiệu điện thế giữa anôt và catôt có dạng phức tạp, không tuân theo định luật Ôm (trừ hiệu điện thế rất thấp). Tia lửa điệnhồ quang điện là hai dạng phóng điện trong không khí ở điều kiện thường.

Cơ chế của tia lửa điện là sự ion hoá do va chạm khi cường độ điện trường trong không khí lớn hơn 3.10^5 (V/m)

  • Khi áp suất trong chất khí chỉ còn vào khoảng từ 1 đến 0,01mmHg, trong ống phóng điện có sự phóng điện thành miền: ngay ở phần mặt catôt có miền tối catôt, phần còn lại của ống cho đến anôt là cột sáng anốt.
  • Khi áp suất trong ống giảm dưới 10^-3mmHg thì miền tối catôt sẽ chiếm toàn bộ ống, lúc đó ta có tia catôt. Tia catôt là dòng electron phát ra từ catôt bay trong chân không tự do.

Dòng điện trong chân không

Dòng điện trong chân không là dòng chuyển dịch có hướng của các electron bứt ra từ catôt bị nung nóng do tác dụng của điện trường.

Đặc điểm của dòng điện trong chân không là nó chỉ chạy theo một chiều nhất định tư anôt sang catôt.

Dòng điện trong bán dẫn

Dòng điện trong bán dẫn tinh khiết là dòng dịch chuyển có hư­ớng của các electron tự do và lỗ trống.

Tuỳ theo loại tạp chất pha vào bán dẫn tinh khiết, mà bán dẫn thuộc một trong hai loại là bán dẫn loại n hay bán dẫn loại p. Dòng điện trong bán dẫn loại n chủ yếu là dòng electron. Dòng điện trong bán dẫn loại p chủ yếu là dòng các lỗ trống.

Lớp tiếp xúc giữa hai loại bán dẫn p và n (lớp tiếp xúc p – n) có tính dẫn điện chủ yếu theo một chiều nhất định từ p sang n.

Dòng điện trong các môi trường khác nhau sẽ khác nhau!

Kiến thức tham khảo

Bài viết liên quan: Kiến thức tổng hợp về Dòng điện – Điện áp – Điện trở

Bài viết tham khảo: Nguồn điện – pin – acquy

Chuyên mục tham khảo: Vật lý học

Nếu các bạn có bất cứ thắc mắc vui lòng comment phía dưới hoặc Liên hệ chúng tôi!

Chúng tôi luôn sẵn sàng đem lại những giá trị tốt đẹp cho cộng đồng!

Youtobe Facebook Twitter

Leave a Reply

error: Content is protected !!