Vật lý 11. Chương II. Bài 7: Dòng điện không đổi. Nguồn điện

Vật lý 11. Chương II. Bài 7: Dòng điện không đổi. Nguồn điện

11/03/2022 CÔNG TY CP ĐẦU TƯ PHÁT TRIỂN GIÁO DỤC STUDYCARE 0 Bình luận

I. Tóm tắt lý thuyết:

A. Dòng điện

Dòng điện là dòng dịch chuyển có hướng của các hạt mang điện.

Dòng điện trong kim loại là dòng dịch chuyển có hướng của các hạt electron tự do.

Chiều của dòng điện được quy ước là chiều dịch chuyển có hướng của các điện tích dương trong vật dẫn. Chiều qui ước của dòng điện chạy qua dây dẫn kim loại ngược chiều với chiều dịch chuyển có hướng của các hạt điện tích trong kim loại đó.

Dòng điện chạy trong vật dẫn có thể gây những tác dụng phụ: tác dụng từ, nhiệt, cơ, hóa, sinh... trong đó tác dụng từ là tác dụng đặc trưng nhất.

Trị số của dòng điện cho biết mức độ mạnh hay yếu của dòng điện. Đại lượng này được đo bằng ampe kế và có đơn vị là ampe (A).

B. Cường độ dòng điện, dòng điện không đổi

1. Cường độ dòng điện.

Nếu có một đại lượng điện tích ∆q dịch chuyển qua tiết diện S của dây dẫn trong thời gian ∆t thì cường độ dòng điện là:

\[I = \frac{{\Delta q}}{{\Delta t}}\]

Vậy cường độ dòng điện được xác định bằng thương số của điện lượng ∆q dịch chuyển qua tiết diện thẳng và vật dẫn trong khoảng thời gian ∆t và khoảng thời gian đó.

2. Dòng điện không đổi.

Dòng điện không đổi là dòng điện có chiều và cường độ không đổi theo thời gian.

Thay cho công thức trên, cường độ dòng điện không đổi được tính theo công thức:

\[I = \frac{q}{t}\]

Trong đó, q là điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong khoảng thời gian t.

3. Đơn vị của cường độ dòng điện và điện lượng.

Đơn vị của cường độ dòng điện trong hệ SI là ampe được xác định là:

\[1A = \frac{{1C}}{{1s}}\]

Ampe là một trong bảy đơn vị cơ bản của hệ SI.

Đơn vị của điện lượng là Culông (C), được định nghĩa theo đơn vị ampe.

\[1C = 1A.s\]

C. Nguồn điện

1. Điều kiện để có dòng điện.

- Các vật cho dòng điện chạy qua được gọi là vật dẫn. Các hạt mang điện trong các vật dẫn có đặc điểm là có thể dịch chuyển tự do.

- Phải có hiệu điện thế giữa hai đầu một đoạn mạch hay giữa hai đầu một bóng đèn để có dòng điện chạy qua chúng.

- Kết luận: Điều kiện để có dòng điện là phải có một hiệu điện thế đặt vào hai đầu vật dẫn điện.

2. Nguồn điện.

Nguồn điện là dụng cụ để duy trì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện.

Hiệu điện thế được duy trì ngay cả khi có dòng điện chạy qua các vật dẫn nối liền giữa hai cực của nó.

Có nghĩa là sự tích điện khác nhau ở các cực của nguồn điện tiếp tục được duy trì. Điều này được thể hiện trong nhiều nguồn điện bằng cách tách các electron ra khỏi cực của nguồn điện.

Khi đó có một cực thừa electron gọi là cực âm, một cực còn lại thiếu hoặc ít electron được gọi là cực dương. Việc tách đó do các lực bản chất khác với lực điện gọi là lực lạ.

Nguồn điện

D. Suất điện động của nguồn điện.

1. Công của nguồn điện

Công của các lực lạ thực hiện làm dịch chuyển các điện tích qua nguồn được gọi là công của nguồn điện.

Nguồn điện là một nguồn năng lượng vì nó có khả năng thực hiện công khi dịch chuyển các điện tích dương bên trong nguồn điện ngược chiều điện trường hoặc dịch chuyển các điện tích âm bên trong nguồn điện cùng chiều điện trường.

2. Suất điện động của nguồn điện.

- Định nghĩa: Suất điện động ξ của một nguồn điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của nguồn điện và được đo bằng thương số giữa công A của lực lạ thực hiện dịch chuyển một điện tích q ngược chiều điện trường và độ lớn của điện tích q đó.

- Công thức: \[\xi = \frac{A}{q}\]

- Đơn vị. Từ định nghĩa và công thức trên, ta thấy suất điện động có cùng đơn vị với hiệu điện thế và hiệu điện thế là Vôn (V):

\[1V = \frac{{1J}}{{1C}}\]

- Số vôn ghi trên mỗi nguồn điện cho biết trị số của suất điện động của nguồn điện đó. Như đã biết số vôn này cũng là giá trị của hiệu điện thế giữa hai đầu của nguồn điện khi mạch hở. Vì vậy, suất điện động của nguồn điện có giá trị bằng hiệu điện thế giữa hai cực của nó khi mạch hở.

- Trong mạch điện kín, dòng điện chạy qua mạch ngoài và cả mạch trong.

- Như vậy, nguồn điện cũng là một vật dẫn và cũng có điện trở. Điện trở này được gọi là điện trở trong của nguồn điện. Vì vậy mỗi nguồn điện được đặc trưng bằng suất điện động ξ và điện trở trong r của nó.

II. Bài tập minh hoạ:

Bài 1: Dòng điện chạy qua bóng đèn hình của một ti vi thường dùng có cường độ 30µA. Số electron tới đập vào màn hình của tivi trong mỗi giây là bao nhiêu?

Giải

Lượng điện tích chạy qua bóng đèn hình của ti vi trong mỗi giây là q = It = 30μC

Số electron tới đập vào màn hình tivi trong mối giây là:

\[n = \frac{q}{{\left| e \right|}} = \frac{{{{30.10}^{ - 6}}}}{{1,{{6.10}^{ - 19}}}} = 1,{875.10^{14}}e\]

Bài 2: Công của lực lạ làm dịch chuyển điện lượng 4C từ cực âm đến cực dương bên trong nguồn điện là 24J. Suất điện động của nguồn là bao nhiêu?

Bài 3: Suất điện động của một acquy là 3V. Lực lạ dịch chuyển một điện lượng đã thực hiện công là 6mJ. Điện lượng dịch chuyển qua acquy đó là bao nhiêu?

Bài 4: Một điện lượng 5.10-3 C dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong khoảng thời gian 2s. Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn này là bao nhiêu?

Bài 5: Dòng điện có cường độ 0,32A đang chạy qua một dây dẫn. Số electron dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫ đó trong 20s là bao nhiêu?

Bài 6: Đặt hiệu điện thế 24 V vào hai đầu điện trở 20Ω trong khoảng thời gian 10s. Điện lượng chuyển qua điện trở này trong khoảng thời gian đó là bao nhiêu?

Bài 7: Một pin Vôn-ta có suất điện động 1,1V, công của pin này sản ra khi có một điện lượng 27C dịch chuyển qua pin là bao nhiêu?

Bài 8: Một bộ acquy có thể cung cấp một dòng điện có cường độ 3A lien tục trong 1 giờ thì phải nạp lại. Cường độ dòng điện mà acquy này có thể cung cấp nếu nó được sử dụng liên tục trong 15 giờ thì phải nạp lại là bao nhiêu?

Bài 9: Một bộ acquy có suất điện động 12V. Khi được mắc vào mạch điện, trong thời gian 5 phút, acquy sinh ra một công là 720J. Cường độ dòng điện chạy qua acquy khi đó là bao nhiêu?

 

⭐⭐⭐⭐⭐

StudyCare Education

The more we care - The more you succeed

⭐⭐⭐⭐⭐

  • 🔹 Bồi dưỡng Toán - Lý - Hóa - Sinh - Văn - Anh theo chương trình phổ thông Quốc Gia và chương trình học các cấp của các trường Quốc Tế.
  • 🔹 Luyện thi chuyển cấp lớp 9 lên lớp 10, luyện thi tốt nghiệp THPT Quốc Gia, Luyện thi Đại Học.
  • 🔹 Giảng dạy và luyện thi IELTS - TOEIC - TOEFL - PTE - SAT - ACT - GMAT - GRE và các chứng chỉ Quốc Tế.
  • 🔹 Hỗ trợ các loại hồ sơ, thủ tục cấp VISA Du học - Du lịch - Định cư các Quốc gia Châu Âu, Châu Úc, Châu Mỹ.
  • 🔹 Các dịch vụ dịch thuật chuyên nghiệp: dịch thuật chuyên ngành; dịch thuật công chứng; dịch thuật các loại sách, giáo trình.
  • 🔹 Hoạt động hỗ trợ học thuật chuyên môn cao: cung cấp số liệu, dữ liệu khoa học; xử lý các mô hình Toán bằng phần mềm chuyên dụng; cung cấp các tài liệu điện tử có bản quyền: sách chuyên ngành, các bài báo khoa học.

⭐⭐⭐⭐⭐

Công ty CP Đầu tư Phát triển Giáo dục StudyCare

MST 0313301968

⭐⭐⭐⭐⭐

📌 72/53 Nguyễn Văn Thương, Phường 25, Quận Bình Thạnh, TP.HCM

☎ Điện thoại: (028).353.66566

📱 Zalo: 098.353.1175

📋 Brochure: https://goo.gl/brochure

📧 Email: hotro@studycare.edu.vn

🏡 Location: https://goo.gl/maps/studycare

🌐 Visit us online: https://qrco.de/studycare

popup

Số lượng:

Tổng tiền: