Bài 7 Dòng điện không đổi nguồn điện

Bài 7 Dòng điện không đổi nguồn điện

Bài viết dưới đây  sẽ giúp các bạn làm sáng tỏ nội dung lý thuyết về dòng điện không đổi nguồn điện Vật lý 11!

I. Lý thuyết?

1. Dòng điện không đổi

1.1. Định nghĩa

Dòng điện được qui ước là dòng chuyển dời có hướng của các điện tích dương. Khi đó trong mạch điện có dây dẫn kim loại, electron là các hạt mang điện, dòng electron có độ lớn bằng với độ lớn của dòng diện và có chiều ngược với chiều của dòng điện trong mạch.

1.2. Cường độ dòng điện

- Khi phân tích dòng điện, hướng thực tế của dòng điện qua một thành phần của mạch điện thường chưa biết.

- Chính vì thế,hướng tham chiếu cần được nêu rõ.Khi một mạch điện đã được đánh dấu hoàn thiện,giá trị âm có nghĩa dòng điện thực tế ngược với hướng của dòng tham chiếu.

- Trong mạch điện,hướng tham chiếu thường được chọn là hướng nối đất.Đa phần các trường hợp thì nó đúng với hướng di chuyển thực tế của dòng điện trong mạch,vì hầu hết các mạch điện,điện thế áp vào mạch là dương so với đất.

\({\displaystyle I={\frac {Q}{t}}=(q_{1}+q_{2}+q_{3}+...+q_{n})/t}\)

\({\displaystyle I_{tb}={\Delta Q \over \Delta t}}\)

Trong đó,

• I tb là cường độ dòng điện trung bình, đơn vị là A (ampe)
• ΔQ là điện lượng chuyển qua bề mặt được xét trong khoảng thời gian Δt, đơn vị là C (coulomb)
• Δt là khoảng thời gian được xét, đơn vị là s (giây)

Khi khoảng thời gian được xét vô cùng nhỏ, ta có cường độ dòng điện tức thời:

\({\displaystyle I={dQ \over dt}}\)

Ví dụ:

• Sét là một dòng điện mạnh, gồm các ion hay electron di chuyển bởi lực Culông giữa các đám mây mang điện trái dấu, hoặc giữa đám mây tích điện và mặt đất,
• Gió Mặt Trời, là các điện tích bay ra từ Mặt Trời, khi rơi vào khí quyển Trái Đất có thể gây ra hiện tượng cực quang.
• Dòng di chuyển của các electron trong dây kim loại khi nối giữa hai điện cực của một pin.
• Trong plasma, các electron, ion âm và dương có thể di chuyển tự do, và sẽ di chuyển thành dòng, khi nằm trong điện trường
• Trong dung dịch điện phân, các ion âm và dương có thể di chuyển giữa hai điện cực.
• Trong nước đá hay một số chất rắn điện phân, các proton có thể di chuyển thành dòng điện.

2. Nguồn điện

Các dạng nguồn điện:

• Điện tích: một tính chất của các hạt hạ nguyên tử, xác định lên tương tác điện từ giữa chúng. Vật chất mang điện tích sinh ra cũng như bị ảnh hưởng bởi trường điện từ.
• Dòng điện: là sự di chuyển hay dòng các hạt điện tích, được đo bằng ampe.
• Điện trường (xem điện tích): một trường hợp đơn giản của trường điện từ, tạo ra bởi một hạt điện tích ngay cả khi nó không chuyển động (hay không có dòng điện). Điện trường tác dụng lực lên các điện tích khác nằm lân cận. Khi điện tích chuyển động, nó còn tạo ra từ trường.
• Điện thế: khả năng của điện trường sinh công lên một hạt điện tích, được đo bằng vôn.
• Nam châm điện: dựa trên tính chất dòng điện sinh ra từ trường, và từ trường biến đổi sinh ra dòng điện cảm ứng.

- Điện năng thường được sản xuất từ các máy phát cơ - điện quay bởi các tuabin hơi được đun nóng từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch, hoặc từ nhiệt giải phóng ra từ các lò phản ứng hạt nhân; hoặc từ những nguồn khác như thu cơ năng từ gió hoặc dòng chảy của nước.

- Máy biến áp phát minh ra vào cuối thế kỷ 19 cho phép năng lượng điện được truyền tải đi xa một cách hiệu quả hơn ở mức dòng điện cao thế nhưng với cường độ dòng điện nhỏ.

Giải bài tập dòng điện không đổi nguồn điện

II. Bài tập về dòng điện không đổi nguồn điện lớp 11

Bài 1: Các tác dụng mà em biết về dòng điện là gì, và cho ví dụ từng trường hợp?

Trả lời:

– Tác dụng từ : nam châm điện, chuông đồng hồ ; dòng điện chạy qua cuộn dây dẫn quấn quanh lõi sắt non làm cho nó hút được các vật bằng sắt thép

– Tác dụng nhiệt: dây dẫn có dòng điện chạy qua bị nóng lên như bàn là.

– Tác dụng hóa học: bình điện phân; mạ kim loại; dòng điện chạy qua dung dịch đồng sunfat làm cho thỏi than nối với cực âm bị bám một lớp đồng.

– Tác dụng sinh lí: máy kích tim; dòng điện chạy qua cơ thể người làm tim ngừng đập, cơ co giật…

– Tác dụng phát sáng: bóng đèn điôt ; dòng điện chạy qua bóng đèn bút thử điện làm nó sáng lên.

Bài 2: Nối hai đầu bóng đèn dây tóc vào hai cực của một pin

– Chiều và cường độ dòng điện chạy qua đèn có thay đổi theo thời gian không?

– Cho biết trong 4s có một đại lượng 2C chạy qua tiết diện thẳng của dây tóc đèn. Tìm cường độ dòng điện chạy qua đèn.

Lời giải:

Chiều của dòng điện chạy qua đèn không đổi nhưng cường độ dòng điện xét trong môi khoảng thời gian dài thì thay đổi theo thời gian.

Cường độ dòng điện chạy qua đèn: \(I=\dfrac{q}{t}=0,5A\)

Bài 3: Trình bày cách xác định điện trở của một dây dẫn bằng vôn kế và ampe kế.

Lời giải:

Mắc vôn kế song song với hai đầu điện trở để đo giá trị hiệu điện thế U.

Mắc ampe kế nối tiếp với điện trở để đo cường độ dòng điện I qua điện trở

Giá trị của điện trở được xác định bằng công thức:

\(R=\dfrac{U}{I}\)

Bài 4: Viết công thức tính điện trở của một đoạn dây dẫn đồng tính có dạng hình trụ tiết diện S chiều dài l, làm bằng vật liệu có điện trở suất ρ và chỉ ra đơn vị của các đại lượng trong công thức

Lời giải:

Công thức tính điện trở :

\(R=\delta \dfrac{l}{S}\)

Với l là chiều dài dây dẫn (m); S là tiết diện của dây (m2); ρ là điện trở suất (Ω.m)

Bài 5: Dòng điện là gì? Cường độ dòng điện là gì? Chiều của dòng điện được xác định như thế nào?

Dòng điện là dòng các điện tích dịch chuyển có hướng

Cường độ dòng điện đặc trưng cho tác dụng mạnh yếu của dòng điện, được xác định bằng thương số giữa điện lượng Δq dịch chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong khoảng thời gian Δt và khoảng thời gian đó:

\(I=\dfrac{\Delta q}{\Delta t}\)

Chiều quy ước của dòng điện là chiều dịch chuyển của các điện tích dương

Bài 6: Dòng điện có tác dụng gì

Lời giải:

– Tác dụng từ

– Tác dụng nhiệt

– Tác dụng hóa học

– Tác dụng sinh lý

Bài 7: Tính số electron đi qua tiết diện thẳng của một dây dẫn kim loại trong 1 giây nếu có điện lượng 15 culông dịch chuyển qua tiết diện đó trong 30 giây

Lời giải:

Điện lượng dịch chuyển qua tiết diện trong 1s là : \(q = \dfrac{15}{30} = 0,5C\)

Độ lớn điện tích của electron : \(1e = 1,6.10^{-19} C\)

Số electron đi qua tiết diện thẳng trong 1s là:

\(n=\dfrac{q}{e}=\dfrac{0.5}{1.6.10^{-19}}=0.3124.10^{19}\)  electron.

Đáp số: \(0.3124.10^{19}\) electron

Với những gì mà đã giúp các bạn khái quát nội dung về các dạng bài tập về dòng điện không đổi nguồn điện trên đây, hy vọng sẽ giúp các bạn đạt kết quả cao trong học tập!