Bài 16: Dòng điện trong chân không

Trên đồ thị c) hình 16.2 SGK, dòng điện bão hòa khoảng 20mA.

Khi áp suất còn lớn thì hạt tải điện ban đầu được tạo ra do các tác nhân icon hóa được gia tốc trong điện trường giữa hai cực anot và catot sẽ bị va chạm với các phân tử khí trong môi trường. Vì vậy động năng nó đạt được không đủ lớn, nên không icon hóa được các phần tử khác nhau và không gây được hiện tượng nhân số hạt tải điện => không thấy quá trình phóng điện qua chất khí.

Khi áp suất đã đủ nhỏ quãng đường tự do trung bình của các hạt tải tăng lên, động năng đủ lớn, có thể icon hóa được các phần tử khí khác và gây được hiện tượng nhân số hạt tải điện. Lúc đó, dù ngừng phun các hạt tải vào môi trường vẫn duy trì được dòng điện => có quá trình phóng điện tự lực.

Trong hiện tượng phóng điện thành miền trong khí kém: chùm electron phát ra từ catot là nhờ các phần tử khí trong khi kém bị icon hóa thành các icon dương. Các icon này được gia tốc bởi hiệu điện thế giữa anot và catot nên có động năng đủ lớn tới đập vào catot làm phát ra các electron ( phát xa lạnh điện tử, khác với phát xạ điện nhiệt tử trong đi ốt chân không). Các electron này chuyển động từ catot về anot tạo thành chùm catot.

• Khi áp suất khoảng 1 mmHg đến 0,01 mmHg có miền tối catot và cột sáng anot.

• Khi áp suất khoảng 0,01 mmHg: có miền tối catot choán đầy ống và cột sáng anot biến mất.

• Nhưng khi áp suất thấp hơn nữa, số lượng phân tử khi ống quá nhỏ, lượng icon dương tới đập vào catot quá ít không đủ để duy trì số lượng electron bứt khỏi catot để tạo thành tia catot, khi đó sẽ biến mất.

* Chân không có các hạt mang điện tích tự do nên không dẫn điện.

* Để tạo ra được dòng điện trong chân không ta phải dùng các tác nhân để tạo ra các electron tự do trong chân không và tạo ra một hiệu điện thế giữa các anot và catot trong ống chân không đó.

* Các tác nhân có thể là: nung nóng catot để phát xạ nhiệt điện tử, dùng các bức xạ điện tử như tia tử ngoại, ánh sáng thấy được, chùm trong icon dương… chiếu vào catot đẻ phát xạ lạnh electron.

Đi ốt chân không có cấu tạo gồm: Một bình thủy tinh kín hút chân không, một catot làm bằng vôn fam và một anot làm bằng kim loại

Tia catot là một dòng các electron có năng lượng lớn bay tự do trong không gian. Có thể tạo ra tia catot bằng cách phóng điện trong chất khí ở áp suất thấp hay áp suất dùng đi ốt chân không…