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中2理科「真空放電のポイントまとめ」練習問題付

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中2理科の「放電と真空放電」についてまとめています。放電は、たまっていた電気が流れだしたり、空気の中に電流が流れる現象です。この現象を少し掘り下げて記述しています。それでは、中2理科の「放電と真空放電」のまとめです。

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放電

真空放電の図
放電の例として、

  • ドアのノブにふれると、パチっと音がして火花が飛ぶ
  • 雲にたまった静電気がいっせいに流れ、火花となったいなずま

このような現象が「放電」です。この電気の流れを、「電流」といいます。

静電気による放電では、物体にたまっていた電気が移動することで電流が流れます、静電気を帯びた物体にネオン管や蛍光灯を近づけると光ることから電流が流れたことがわかります。

  • 火花放電…雷のように空気の中を電流が流れる現象。
  • 真空放電…圧力が小さな空気中に電流が流れる現象。

雷は、ふつうは電気が流れない空気中を、雲にたまった電気がいっせいに流れ、火花となったもので、放電の一種です。空気との摩擦で、静電気を帯び、それが集まって数億ボルトから数十億ボルトという高い電圧となって、雲と雲、雲と地表の間などで放電がおこります。

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真空放電

細長いガラス管の両端に電極を封入した放電管に、誘導コイルを用いて、高い電圧をかけます。真空ポンプで、放電管内の空気を徐々にぬいていき、その圧力を数mmHgにすると電極の間で放電がおこります。この現象を真空放電といいます。

真空放電管内の圧力

真空放電管内の圧力と管内のようすは以下のようになります。

  • 100~20mmHg…細い青白い放電。
  • 20~5mmHg…両極間に赤紫色の光が広がります。
  • 5~1mmHg…-極は青白く、+極は赤紫色。
  • 1~0.01mmHg…暗くなり。電極付近のガラスの表面から、蛍光を出す。

ガイスラー管

管内の圧力を、数十mmHgから数mmHgにした真空放電管を、ガイスラー管といいます。管内の気体が発行する放電をグロー放電といいます。

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真空放電管の定期テスト過去問分析問題

次の図のように、真空放電管の電極Aを一極に、電極Bを+極につないで高電圧を加えると、蛍光板に光のすじが見え、その光のすじは、直進した。次の問いに答えなさい。
真空放電管の図

(1) 図で見られた光のすじを何というか答えなさい。

(2) (1)は、電極Aから飛び出している小さな粒子の流れである。この小さな粒子を何というか答えなさい。

(3) 電極A、電極Bに高電圧を加えたまま、さらに電極Cを一極、電極Dを+極にして電圧を加えた。
①このとき、電極板に見られた光のすじはどうなるか。次のア~ウから1つ選びなさい。
ア 上に曲がる。 イ 下に曲がる。 ウ 光ったり消えたりする。

②①のようになったのは、(2)にどのような性質があるからか。次のア~ウから1つ選びなさい。
ア+の電気をもつ。 イ -の電気をもつ。 ウ 磁力をもつ。

真空放電管の定期テスト過去問分析問題解答

(1)陰極線(電子線)

気圧を低くした空間に電流が流れる現象を真空放電という。図の真空放電管では、真空放電が起こっている。

(2)電子

陰極線は、-極から+極へ飛び出す電子の流れである。

(3)①イ ②イ

電子は-の電気をもつので、陰極線は+極である電極Dに引きよせられる。
中2理科
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ダイスト

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