lý thuyết chương I Điện học(lí 9)

Mơn: Vật lí lớp I TĨM TẮT LÍ THUYẾT Sự phụ thuộc cường độ dòng điện vào hiệu điện hai đầu dây dẫn (1) a) Sự phụ thuộc cường độ dòng điện vào hiệu điện + Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với HĐT đặt vào hai đầu dây dẫn (I ∼ U) + HĐT hai đầu dây dẫn tăng (hoặc giảm) lần cường độ dịng điện chạy qua dây dẫn tăng (hoặc giảm) nhiêu lần b) Đồ thị biểu diễn phụ thuộc cường độ dòng điện vào HĐT + Đồ thị biểu diễn phụ thuộc cường độ dòng điện vào HĐT hai đầu dây dẫn đường thẳng qua gốc tọa độ (với giá trị U = I = 0) Điện trở dây dẫn – Định luật Ôm ( Bài ) a) Điện trở dây dẫn + Điện trở dây dẫn biểu thị mức độ cản trở dịng điện nhiều hay dây dẫn + Điện trở kí hiệu R Đơn vị điện trở Ơm (kí hiệu Ω) Các đơn vị khác: + Ki – lơ - ơm (kí hiệu kΩ): kΩ = 1000 Ω + Mê – ga - ơm (kí hiệu MΩ): MΩ = 1000000 Ω + Kí hiệu sơ đồ điện trở mạch điện là: +Công thức xác định điện trở dây dẫn: R = U / I Trong đó: R điện trở (Ω) U hiệu điện (V) I cường độ dòng điện (A) b) Định luật Ơm + Cường độ dịng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với HĐT đặt vào hai đầu dây tỉ lệ nghịch với điện trở dây + Hệ thức biểu diễn định luật: I = U / R Trong đó: R điện trở (Ω) U hiệu điện (V) I cường độ dòng điện (A) => U = I x R R=U/I Đoạn mạch nối tiếp ( Bài ) + Trong đoạn mạch gồm n điện trở mắc nối tiếp: + Cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch cường độ dòng điện chạy qua điện trở: IAB = I1 = I2 = = In + HĐT hai đầu đoạn mạch gồm điện trở mắc nối tiếp tổng hiệu điện hai đầu điện trở thành phần UAB = U1 + U2 + + Un + Điện trở tương đương (Rtđ) đoạn mạch gồm nhiều điện trở điện trở thay cho điện trở đó, cho với hiệu điện cường độ dịng điện chạy qua đoạn mạch có giá trị trước + Điện trở tương đương đoạn mạch tổng điện trở thành phần + Với đoạn mạch gồm n điện trở mắc nối tiếp: Rtđ = R1 + R2 + + Rn Đoạn mạch song song ( Bài ) + Với đoạn mạch gồm n điện trở mắc song song: + Cường độ dịng điện chạy mạch tổng cường độ dòng điện chạy đoạn mạch rẽ: IAB = I1 + I2 + + In + HĐT hai đầu đoạn mạch gồm điện trở mắc // HĐT hai đầu đoạn mạch rẽ: UAB = U1 = U2 = = Un + Đối với đoạn mạch gồm hai điện trở mắc // nghịch đảo điện trở tương đương tổng nghịch đảo điện trở thành phần: Mở rộng với đoạn mạch gồm n điện trở mắc //: Sự phụ thuộc điện trở vào chiều dài, tiết diện vật liệu làm dây dẫn ( Bài 7,8,9 ) a) Sự phụ thuộc điện trở vào chiều dài dây dẫn + Điện trở dây dẫn có tiết diện làm từ loại vật liệu tỉ lệ thuận với chiều dài dây b) Sự phụ thuộc điện trở vào tiết diện dây dẫn + Điện trở dây dẫn có chiều dài làm từ loại vật liệu tỉ lệ nghịch với tiết diện dây Chú ý: + Tiết diện hình trịn: Trong đó: r bán kính d đường kính + Khối lượng dây dẫn có tiết diện m= Dx Sx l (D khối lượng riêng vật liệu làm dây dẫn) c) Sự phụ thuộc điện trở vào vật liệu làm dây dẫn + Sự phụ thuộc điện trở vào vật liệu làm dây dẫn đặc trưng đại lượng gọi điện trở suất vật liệu, kí hiệu ρ, đơn vị điện trở suất Ôm.mét (Ω.m) + Điện trở suất vật liệu (hay chất) có trị số điện trở đoạn dây dẫn hình trụ làm vật liệu có chiều dài 1m có tiết diện 1m2 + Điện trở suất vật liệu nhỏ vật liệu dẫn điện tốt + Điện trở dây dẫn có chiều dài tiết diện tỉ lệ thuận với điện trở suất vật liệu làm dây dẫn + Công thức tính điện trở: + Trong đó: l chiều dài dây dẫn (m) ρ điện trở suất (Ω m) điện trở dây dẫn (Ω) Biến trở - Điện trở dùng kỹ thuật S tiết diện dây dẫn (m 2) R ( Bài 10 ) a) Biến trở + Biến trở điện trở thay đổi trị số sử dụng để điều chỉnh cường độ dòng điện mạch + Cấu tạo gồm hai phận chính: + Con chạy tay quay + Cuộn dây hợp kim có điện trở suất lớn + Trong đời sống kĩ thuật người ta thường dùng biến trở có chạy, biến trở có tay quay biến trở than (chiết áp) b) Điện trở dùng kỹ thuật + Các điện trở chế tạo lớp than hay lớp kim loại mỏng phủ lõi cách điện (thường sứ) + Nhận dạng cách ghi trị số điện trở + Cách 1: Trị số ghi điện trở + Cách 2: Trị số thể vòng màu sơn điện trở c) Áp dụng công thức - Công thức tính điện trở: R = U/ I R=pxl/s Cơng suất điện Điện – Cơng dịng điện ( 12, 13 ) a) Cơng suất điện Số ốt (W) ghi dụng cụ dùng điện cho biết cơng suất định mức dụng cụ đó, nghĩa cơng suất điện dụng cụ hoạt động bình thường Cơng suất điện đoạn mạch tích hiệu điện hai đầu đoạn mạch cường độ dịng điện qua đoạn mạch đó: P = U.I Trong đó: P cơng suất (W ) U hiệu điện (V) I cường độ dịng điện (A) Ngồi đơn vị ốt (W) cịn thường dùng đơn vị kilơốt (kW) mêgaốt (MW): kW = 1000 W MW = 1000000 W b) Điện Dịng điện có lượng thực công cung cấp nhiệt lượng Năng lượng dòng điện gọi điện c) Cơng dịng điện - Cơng dịng điện sản đoạn mạch số đo lượng điện mà đoạn mạch tiêu thụ để chuyển hóa thành dạng lượng khác - Cơng thức tính cơng dịng điện: A = P.t = U.I.t Trong đó: U hiệu điện hai đầu đoạn mạch (V) I cường độ dòng điện qua đoạn mạch (A) t thời gian dòng điện thực công (s) P công suất điện (W) A cơng dịng điện (J) - Trong đời sống, cơng dòng điện thường đo đơn vị kilơốt (kW.h): kW.h = 3600000 J = 3,6.106 J Chú ý: Mỗi số đếm công tơ điện cho biết lượng điện sử dụng kWh Định luật Jun – Len – xơ ( 16 ) - Nội dung định luật: Nhiệt lượng tỏa dây dẫn có dịng điện chạy qua tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dịng điện, với điện trở dây dẫn thời gian dòng điện chạy qua - Hệ thức định luật: Q = I2.R.t Trong đó: R điện trở vật dẫn (Ω) I cường độ dòng điện chạy qua vật dẫn (A) t thời gian dòng điện chạy qua vật dẫn (s) Q nhiệt lượng tỏa từ vật dẫn (J) - Mối quan hệ đơn vị Jun (J) đơn vị calo (cal): J = 0,24 cal cal = 4,18 J Lưu ý: Nếu đo nhiệt lượng Q đơn vị calo hệ thức định luật Jun – Len – xơ là: Q = 0,24.I 2.R.t Sử dụng an toàn tiết kiệm điện a) An toàn điện * Nguyên nhân gây tai nạn điện - Xây nhà có ban cơng gần với đường dây tải điện cao - Chạm tay vào vỏ kim loại đồ dùng điện (thiết bị điện) bị dò điện - Chơi gần đường dây dẫn điện cao - Đến gần dây dẫn có điện bị đứt rơi xuống đất * Hậu tai nạn điện Tai nạn điện ảnh hưởng đến tính mạng người tài sản * Quy tắc an toàn sử dụng điện - Chỉ làm thí nghiệm với nguồn điện có hiệu điện 40V - Phải sử dụng dây dẫn có vỏ bọc cách điện tiêu chuẩn quy định (vỏ bọc cách điện phải chịu dòng điện định mức quy định cho dụng cụ điện) - Mắc cầu chì có cường độ định mức phù hợp với dụng cụ hay thiết bị điện, đảm bảo có cố xảy xa Ví dụ: Khi bị đoản mạch, cầu chì kịp nóng chảy tự động ngắt mạch trước dụng cụ điện bị hư hỏng - Thận trọng tiếp xúc với mạng điện gia đình có hiệu điện 220V nguy hiểm Chỉ sử dụng thiết bị điện đảm bảo cách điện Lưu ý: Đối với dụng cụ hay thiết bị điện hư hỏng khơng biết lí do, khơng sửa cần phải ngắt điện báo người lớn thợ điện, tuyệt đối không tự ý sửa chữa - Nối đất cho vỏ kim loại dụng cụ điện để đảm bảo an toàn điện b) Tiết kiệm điện * Lợi ích việc sử dụng tiết kiệm điện - Giảm chi tiêu cho gia đình - Các dụng cụ thiết bị điện sử dụng lâu bền - Giảm bớt cố gây tổn hại chung hệ thống cung cấp điện bị tải, đặc biệt cao điểm - Dành phần điện tiết kiệm cho sản xuất * Biện pháp tiết kiệm điện - Cần lựa chọn sử dụng dụng cụ thiết bị điện có cơng suất phù hợp sử dụng chúng thời gian cần thiết - Điện sản xuất cần sử dụng khơng thể chứa điện vào kho để dự trữ Vào ban đêm lượng điện sử dụng nhỏ nhà máy điện phải hoạt động sử dụng điện vào ban đêm biện pháp tốt để tiết kiệm điện  ... tuyệt đ? ?i không tự ý sửa chữa - N? ?i đất cho vỏ kim lo? ?i dụng cụ ? ?i? ??n để đảm bảo an tồn ? ?i? ??n b) Tiết kiệm ? ?i? ??n * L? ?i ích việc sử dụng tiết kiệm ? ?i? ??n - Giảm chi tiêu cho gia đình - Các dụng cụ thiết... có hiệu ? ?i? ??n 220V nguy hiểm Chỉ sử dụng thiết bị ? ?i? ??n đảm bảo cách ? ?i? ??n Lưu ý: Đ? ?i v? ?i dụng cụ hay thiết bị ? ?i? ??n hư hỏng khơng biết lí do, khơng sửa cần ph? ?i ngắt ? ?i? ??n báo ngư? ?i lớn thợ ? ?i? ??n,...+ Cường độ dòng ? ?i? ??n chạy qua đoạn mạch cường độ dòng ? ?i? ??n chạy qua ? ?i? ??n trở: IAB = I1 = I2 = = In + HĐT hai đầu đoạn mạch gồm ? ?i? ??n trở mắc n? ?i tiếp tổng hiệu ? ?i? ??n hai đầu ? ?i? ??n trở thành phần