Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 28 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
28
Dung lượng
1,29 MB
Nội dung
“
(Albert Einstein)
1
CHƯƠNG II:DÒNGĐIỆNKHÔNGĐỔI
I. MỤC TIÊU
- SV hiểu rõ và sâu sắc những kiến thức Vật lí được trình bày trong chương theo tinh
thần của vật lí học phổ thông
- SV có được những kỹ năng về thiết kế bài dạy và tổ chức dạy học theo tinh thần đổi
mới hiện nay.
II. GIỚI THIỆU CHUNG
Ở chương này, SV có điều kiện tìm hiểu và làm sâu sắc thêm những kiến thức vật lí
liên quan đến ―Dòng điệnkhông đổi‖ theo tinh thần của Vật lí học phổ thông có trong
chương. Những kiến thức này, phần lớn được khai thác từ Internet.
Công việc quan trọng là sinh viên thiết kế các bài dạy học cụ thể trong chương, cùng
nhau thảo luận, trao đổi để tìm được phương án thiết kế tối ưu nhất.
Thời gian cho chương này là 1 buổi (4 tiết)
III. TÀI LIỆU VÀ THIẾT BỊ ĐỂ HỌC TẬP
Sách Vật lí 11, Sách giáo viên Vật lí 11, Tài liệu bồi dưỡng thay sách giáo khoa Vật
lí 11, Phụ lục
IV. HOẠT ĐỘNG
Hoạt động 1: Phân tích kiến thức có trong chương
Nhiệm vụ:
- GgV giới thiệu cấu trúc Phụ lục 4a
- HV làm việc theo nhóm bằng cách đọc tài liệu có trong phần phụ lục và thảo luận
Thông tin cho hoạt động:
-Phụ lục
Hoạt động 2: Thiết kế bài dạy học
Nhiệm vụ:
- GgV giới thiệu một phương án cụ thể về thiết kế bài dạy học trong chương được
trình bày trong Phụ lục .
- Mỗi nhóm HV chọn một bài bất kỳ trong chương rồi cùng nhau thiết kế
Thông tin cho hoạt động:
- Sách Vật lí 11, Sách giáo viên Vật lí 11, Phụ lục
Hoạt động 3: Các nhóm trình bày bản thiết kế của nhóm mình
Nhiệm vụ:
- Mỗi nhóm cử đại diện lên trình bày bản thiết kế của nhóm mình
- Các nhóm khác góp ý, bổ sung
Thông tin cho hoạt động:
- Bản thiết kế có được từ các nhóm
V. ĐÁNH GIÁ
“
(Albert Einstein)
2
- GgV đánh giá tinh thần và thái độ làm việc của các nhóm cũng như sản phẩm mà
các nhóm có được.
- Thông tin phản hồi của đánh giá môđun: Ý kiến thảo luận và các bản thiết kế bài
dạy học.
PHỤ LỤC
2. Dòngđiệnkhôngđổi
2
Khái niệm cùng với khái niệm được Ampe đưa vào vật lí
học lần đầu tiên vào năm 1826 trong công trình mang tên "
". Thời đó, dòngđiện chưa được định nghĩa
đầy đủ như hiện nay:
2.1.1.
Trong môi trường dẫn điện, các hạt mang điện tự do luôn luôn chuyển động nhiệt
hỗn lọan. Dưới tác dụng của điện trường ngoài, chúng sẽ chuyển động có hướng: các hạt
mang điện dương sẽ chuyển động theo chiều điện trường
E
, các hạt mang điện âm sẽ
chuyển động theo chiều ngược lại. Dòng các hạt mang điện chuyển động có hướng như
vậy gọi là . Dòngđiện tuy là dòng của hạt mang điện chuyển động nhưng không
phải mọi điện tích chuyển động đều tạo nên dòng điện. Ví dụ: Các electron dẫn trong một
đoạn dây đồng cô lập về điện chuyển động hỗn loạn với vận tốc rất lớn nhưng không có sự
truyền điện tích thực sự theo một hướng nào nên không có dòng điện.
Các hạt mang điện tích khác dấu nhau chuyển
động theo chiều ngược nhau nên ta phải chọn một
trong hai dòngđiện tích để biểu thị chiều dòng điện.
Theo quy ước lịch sử, chiều của dòngđiện là chiều
dịch chuyển của các hạt tải điện dương (hay ngược
với chiều chuyển động của hạt mang điện âm). Như
vậy, trong dây dẫn kim loại, chiều dòngđiện ngược
với chiều dịch chuyển của các electron tự do. Quy
ước này có thể chấp nhận được, vì một hạt mang
điện tích dương chuyển động từ trái sang phải có
cùng một tác dụng như một hạt điện tích âm chuyển
động từ phải sang trái. Quỹ đạo của hạt điện được gọi là đường dòng. Tập hợp các đường
dòng tựa trên các đường cong kín tạo thành một ống dòng (Hình 1.3).
Dòng điện có chiều và cường độ khôngđổi theo thời gian gọi là .
Bản chất của dòngđiện trong các môi trường khác nhau thì khác nhau.
2
Tùy theo môi trường dòngđiện đi qua sẽ sinh ra những tác dụng khác nhau: tác dụng
hoá, tác dụng nhiệt, tác dụng sinh lí…
-Tác dụng từ: Đây là tác dụng đặc trưng và cơ bản nhất của dòng điện. Biểu hiện tác
dụng từ của dòngđiện là bất kỳ dòngđiện trong môi trường nào cũng gây ra từ trường
trong khoảng không gian xung quanh nó. Vì vậy, tác dụng từ là dấu hiệu đặc trưng nhất để
nhận biết dòng điện. Có thể quan sát được tác dụng từ trong mọi trường hợp khác nhau của
dòng điện, không phụ thuộc bản chất vật dẫn. Dựa trên tác dụng này người ta chế tạo các
thiết bị điện, các dụng cụ dùng điện như đồng hồ đo điện, nam châm điện, chuôngđiện
-Tác dụng hóa học: Khi dòngđiện đi qua dung dịch chất điện phân thì chất này bị
phân li thành các ion dương và âm, đó là tác dụng hóa học của dòng điện. Ví dụ: Khi dòng
.
“
(Albert Einstein)
3
điện đi qua dung dịch CuSO
4
thì đồng bị tách ra khỏi dung dịch để tạo lớp đồng bám trên
thỏi than nối với cực âm.Tác dụng hóa học của dòngđiện là cơ sở của việc mạ điện như
mạ vàng, mạ đồng, mạ bạc để chống gỉ và làm đồ trang sức. Khi đó vật cần được mạ
dùng làm cực âm, kim loại dùng để mạ làm cực dương, còn chất điện phân là dung dịch
muối của kim loại dùng để mạ.
-Tác dụng nhiệt: Khi dòngđiện truyền qua vật dẫn thì làm vật dẫn nóng lên và tỏa
nhiệt ra xung quanh. Bàn là, bếp điện là những dụng cụ được chế tạo dựa trên tác dụng
nhiệt của dòng điện.
-Ngoài ra, các tác dụng trên dẫn đến tác dụng cơ học và sinh lí của dòng điện. Nếu để
dòng điện đi qua cơ thể người thì dòngđiện sẽ làm các cơ co giật, có thể làm tim ngừng
đập, ngạt thở và thần kinh tê liệt. Như vậy, dòngđiện có thể gây nguy hiểm đến tính mạng
của con người. Do đó phải hết sức thận trọng khi sử dụng điện, đặc biệt là các mạng điện
có điện áp lớn như mạng điện sinh hoạt. Tuy nhiên, trong y học người ta sử dụng tác dụng
sinh lí của dòngđiện thích hợp để chữa một số bệnh.
2.1.3.
Để đặc trưng cho độ mạnh, yếu và phương, chiều
của dòng điện, người ta đưa ra hai đại lượng vật lí là
và .
-Cường độ dòng điện: được xác định bằng
thương số giữa điện lượng
q
dịch chuyển tiết diện
thẳng của vật dẫn trong khoảng thời gian
t
và
khoảng thời gian đó:
t
q
I
(2)
(
t
: khoảng thời gian điện lượng
q
chuyển qua).
“
(Albert Einstein)
4
Cường độ dòngđiện theo định nghĩa
trên là một đại lượng vô hướng vì cả điện
tích và thời gian ở trong phương trình đó
đều là vô hướng. Khi biểu thị dòngđiện
trong một dây dẫn, nó thường được đánh
dấu bằng một mũi tên chỉ chiều chuyển
động của hạt tải điện. Lịch sử đã quy ước:
chiều dòngđiện được vẽ theo chiều chuyển
động của hạt tải điện dương. Tuy nhiên,
các mũi tên vẽ như vậy không phải là vectơ
vì chúng không tuân theo các quy tắc về
cộng vectơ.
Khi một vật dẫn tách thành hai nhánh
ở chỗ tiếp xúc hình bên, do điện tích được
bảo toàn, độ lớn của các dòng trong nhánh rẽ cộng lại phải bằng độ lớn của dòng trong
nhánh chính hay
I
1
= I
2
+ I
3
(3)
Nếu bẻ cong hoặc định hướng lại các dây trong không gian thì vẫn không làm thay
đổi tính đúng đắn của công thức (3). Các mũi tên dòng
điện không phải là các vectơ; chúng chỉ cho biết chiều của
đường dòng dọc theo một dây dẫn chứ không phải chiều
trong không gian.
Nói chung, chiều và cường độ dòngđiện có thể thay
đổi theo thời gian. Trong giới hạn của chương trình
THPT, chúng ta chỉ nghiên cứu về dòngđiện có chiều và cường độ không thay đổi theo
thời gian gọi là . Đối với dòngđiệnkhông đổi, công thức cường độ
dòng điện (2) trở thành:
t
q
I
(4)
trong đó q là điện lượng dịch chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong khoảng
thời gian t.
Trong hệ SI, đơn vị cường độ dòngđiện là ampe (A). Để đo dòngđiện trong mạch
trong mạch người ta sử dụng ampe kế và mắc nối tiếp với đoạn mạch cần đo dòng điện.
R
A B
Có các loại ampe kế sau:
-Amper kế nhiệt
Cấu tạo dựa trên tác dụng nhiệt của dòng điện.
Gồm những bộ phận sau: Dây kim loại 1 làm bằng vật
liệu đàn hồi không bị ô-xi hóa, hai đầu được gắn vào
các mấu kim loại 2 và 3. Sợi dây 4 vắt qua ròng rọc 5
nối điểm giữa của dây 1 với lò xo 6. Trên ròng rọc 5 có
gắn một kim chỉ thị 7 quay trên bảng chia độ 8 (Hình 4)
1
2
3
4
6
5
8
7
.
“
(Albert Einstein)
5
Khi có dòngđiện chạy qua dây 1 thì nó bị nóng lên và dãn ra kéo theo dây 4 dịch
chuyển và làm quay ròng rọc 5. Kim chỉ thị sẽ quay lệch một góc nào đó. Cường độ dòng
điện trong mạch là số chỉ của kim trên thang chia độ.
-Ampe kế truyền thống
Ampe kế truyền thống, còn
gọi là Gavanô kế, là một bộ chuyển
đổi từ cường độ dòngđiện sang
chuyển động quay trong một cung
của một cuộn dây nằm trong từ
trường.Thường dùng ampe kế này để
đo cường độ của dòngđiện một
chiều chạy trong một mạch điện.
Cấu tạo: Bộ phận chính là một cuộn dây dẫn, có thể quay quanh một trục, nằm trong
từ trường của một nam châm vĩnh cửu. Cuộn dây được gắn với một kim chỉ góc quay trên
một thước hình cung. Để cho kim ở vị trí số không khi chưa có dòngđiện ta dùng lò xo
xoắn kéo cuộn dây (hoặc có thể dùng cuộn dây được gắn với một miếng sắt, chịu lực hút
của các nam châm). Khi dòngđiện một chiều chạy qua cuộn dây, dòngđiện chịu lực tác
động của từ trường (do các điện tích chuyển động bên trong dây dẫn chịu lực Lo-ren) và bị
kéo quay về một phía, xoắn lò xo làm quay kim. Số chỉ của đầu kim trên thước đo cho giá
trị của cường độ dòngđiện qua cuộn dây.
Để làm tắt nhanh dao động của kim khi cường độ dòngđiện thay đổi, để cho kim
quay nhẹ nhàng theo sự thay đổi của dòngđiện mà không bị rung cần một cơ chế giảm dao
động. Cơ chế thường được dùng là ứng dụng sự chuyển hóa năng lượng dao động sang
nhiệt năng nhờ dòngđiện Fu-cô. Cuộn dây được gắn cùng một đĩa kim loại nằm trong từ
trường của nam châm. Mọi dao động của cuộn dây và đĩa sinh ra dòng Fu-cô trong đĩa.
Dòng này làm nóng đĩa lên, tiêu hao năng lượng dao động và dập tắt dao động.
Để giảm điện trở của ampe kế, cuộn dây trong nó được làm rất bé. Cuộn dây đó chỉ
chịu được dòngđiện nhò, nếu không cuộn dây sẽ bị cháy. Để đo được dòngđiện lớn, người
ta mắc song song với cuộn dây này một điện trở nhỏ hơn, gọi là sơn (shunt). Các thang đo
cường độ dòngđiện khác nhau ứng với các điện trở sơn khác nhau. Trong các ampe kế
truyền thống, các điện trở sơn được thiết kế để cường độ dòngđiện tối đa qua cuộn dây
không quá 50mA.
Để khắc phục việc đọc kết quả không chính xác do kim chỉ trên thước nếu nhìn lệch,
một số ampe kế lắp thêm gương tạo ra ảnh của kim nằm sau thước đo. Với ampe kế loại
này, kết quả đo chính xác được đọc khi nhìn thấy ảnh của kim nằm trùng với kim.
-Ampe kế sắt từ
. th 1: nam
“
(Albert Einstein)
6
Cấu tạo từ hai thanh sắt non nằm bên trong một ống dây. Một thanh được cố định
còn thanh kia gắn trên trục quay, và gắn với kim chỉ góc quay trên một thước hình cung.
Khi có dòngđiện qua ống dây, dòngđiện sinh ra một từ trường trong ống. Từ trường này
gây nên cảm ứng sắt từ trên hai thanh sắt, biến chúng thành các nam châm cùng chiều. Hai
nam châm cùng chiều luôn đẩy nhau, không phụ
thuộc vào chiều dòngđiện qua ống dây. Vì lực đẩy
này, thanh nam châm di động quay và góc quay tương
ứng với cường độ dòngđiện qua ống dây. Ampe kế
sắt từ có thể đo dòng xoay chiều, do góc quay của kim
không phụ thuộc chiều dòngđiệnĐồng hồ vạn năng điện tử có thể dùng làm
ampe kế (Ampe kế điện tử). Bản chất hoạt động của
loại ampe kế này có thể mô tả là một vôn kế điện tử
đo hiệu điện thế do dòngđiện gây ra trên một điện trở
nhỏ gọi là sơn. Các thang đo khác nhau được điều
chỉnh bằng việc chọn các sơn khác nhau. Cường độ
dòng điện được suy ra từ biểu thức của định luật Ôm
qua việc đo được hiệu điện thế.
-Ampe kế kìm: Trong dòngđiện xoay chiều, từ
trường biến thiên sinh ra bởi dòngđiện có thể gây cảm
ứng điện từ lên một cuộn cảm nằm gần dòng điện. Đây
là cơ chế hoạt động của Ampe kế kìm. (Hình 1.7.
Ampe kế kìm)
- Mật độ dòng điện: Mật độ dòngđiện j là đại lượng đo bằng điện tích đi qua một
đơn vị diện tích mặt của vật dẫn trong một đơn vị thời gian. Mật độ dòngđiện j là đại
lượng vectơ. Về độ lớn
S
I
j
, trong đó S là tiết diện ngang của vật dẫn. Trong hệ SI, đơn
vị của mật độ dòngđiện là ampe trên mét vuông (A/m
2
).
2.1.4.
Dòng điện có chiều nhất định nhưng các hạt tải
điện đơn lẻ trong dòngđiệnkhông nhất thiết chuyển
động thẳng theo 1 đường. Ví dụ như trong kim loại,
electron chuyển động zigzag (Hình1.8), va đập từ
nguyên tử này sang nguyên tử khác; chỉ quan sát trên
tổng thể mới thấy xu hướng chung của chúng là dịch
chuyển có hướng theo sự định hướng của điện trường.
Vận tốc trôi của electron được xác định bởi:
d
d
nAev
x
exnA
t
q
I
)(
(5)
. Ampe k
i
H 1.8
“
(Albert Einstein)
7
trong đó: I là cường
độ dòngđiện (A),
x
là
chiều dài đoạn dây được
xét (m), n là số hạt
electron trong một đơn vị
thể tích, A là diện tích
tiết diện của dây dẫn
điện (m
2
), v
d
là tốc độ
trôi của các hạt tải điện
(m/s).
Từ công thức trên có
thể tính được tốc độ dịch
chuyển của các electron
dẫn trong dây đồng có
đường kính 1,8mm mang
dòng điện I=1,3A là
v=3,8.10
-5
m/s (=14cm/h) nhỏ hơn rất nhiều với vận tốc của electron chuyển động nhiệt
hỗn loạn (cỡ 10
6
m/s). Người ta cũng tính toán được các electron chuyển động trong đèn
bóng hình của tivi theo đường gần thẳng với tốc độ cỡ 1/10 tốc độ ánh sáng (=3.10
7
m/s).
Như vậy, các electron dẫn có thể dịch chuyển nhanh hoặc chậm phụ thuộc vào đặc điểm
của vật dẫn và cường độ dòngđiện chạy qua vật dẫn đó.
Lưu ý: Vận tốc trôi của electron không phải là của nó. Theo điện
động lực học lượng tử, các electron truyền tương tác với nhau thông qua hạt photon. Vì
vậy, tốc độ truyền thông tin của dòngđiện trong dây dẫn nhanh gần bằng tốc độ ánh sáng.
Sự dịch chuyển, có thể là nhanh hoặc chậm, của một electron ở một đầu dây sẽ nhanh
chóng được biết đến bởi một electron ở đầu dây bên kia thông qua sự truyền tương tác này.
Ví dụ như khi bật công tắc đèn, đèn sáng ngay lập tức. Điều này có nghĩa là tốc độ truyền
thông tin của dòngđiện là rất lớn, gần như tức thời, còn chuyển động của các electron
trong dây dẫn chậm hơn rất nhiều so với tốc độ này.
2.1.5.
Năm 1826 nhà bác học người Đức G.S Ôm
(1789-1854) đã thiết lập được bằng thực nghiệm định
luật Ôm cho đoạn mạch vật dẫn:
:
I=GU. Hệ số tỉ lệ G được gọi là của vật
dẫn, còn đại lượng tỉ lệ nghịch của độ dẫn điện gọi là
của vật dẫn: R=
G
1
và công thức định luật Ôm
là:
R
U
I
Trong công thức do Ôm tìm ra, điện trở R có
giá trị là một hằng số đối với một vật dẫn đã cho và
không phụ thuộc vào hiệu điện thế đặt vào đoạn mạch.
Đặc tuyến vôn-ampe của nó là một đường thẳng.
Nội dung định luật Ôm cho đoạn mạch thuần điện trở được phát biểu đầy đủ như
sau:
"
G.S. -1854)
H9
“
(Albert Einstein)
8
:
R
U
I
(6)
IRVVU
BA
(7)
Tích IR được gọi là độ giảm điện thế (độ giảm thế) trên điện trở R
Mọi vật liệu dẫn điện tuân theo định luật khi điện trở suất của nó không phụ vào
độ lớn và chiều của điện trường đặt lên nó. Tất cả các vật liệu đồng chất bất kể là chất dẫn
điện như đồng hay là chất bán dẫn như silic (sạch hay pha tạp) đều tuân theo định luật Ôm
trong một khoảng giá trị nào đó của điện trường. Định luật Ôm không còn đúng khi vật dẫn
là điốt bán dẫn có chuyển tiếp p-n hoặc khi điện trường trong vật dẫn quá mạnh.
Thí nghiệm chứng tỏ giữa điện trở R của một đoạn dây dẫn đồng tính tiết diện đều
tỉ lệ thuận với chiều dài l và tỉ lệ nghịch với tiết diện vuông góc S của đoạn dây dẫn:
S
l
R
, trong đó
gọi là điện trở suất của chất làm dây dẫn đó.
Điện trở suất của một chất là đại lượng đặc trưng cho tính dẫn điện của chất đó.
Giá trị của nó biến thiên theo nhiệt độ. Đối với đa số kim loại, sự phụ thuộc này được diễn
tả theo qui luật
)1( t
o
trong đó
o
là điện trở suất ở 0
o
C,
là điện trở suất ở t
o
C,
273
1
là hệ số nhiệt điện trở (với kim loại:
>0, với chất điện phân:
<0). Nếu viết
theo thang nhiệt độ tuyệt đối T thì
T
o
. Từ đó có thể biểu diễn sự phụ thuộc của
điện trở vật dẫn vào nhiệt độ theo công thức
)1( tRR
o
hay
TRR
o
(R
o
, R là điện
trở của vật dẫn ở 0
o
C và t
o
C). Trong hệ SI, đơn vị của điện trở là ôm (Ω), đơn vị của điện
trở suất là ômmét (Ωm).
I
O U
-ampe
“
(Albert Einstein)
9
Sự phụ thuộc của điện trở vật dẫn vào nhiệt độ được dùng để chế tạo nhiệt kế
nhiệt điện để đo nhiệt độ. Với dụng cụ này ta có thể đo được nhiệt độ trong một phạm vi
rộng hơn nhiều so với nhiệt kế thuỷ ngân, đặc biệt nó cho phép ta dễ dàng khống chế, điều
khiển nhiệt độ từ xa.
2.2. Nguồn điện
2
Như đã biết, muốn có sự cân bằng điện tích trong vật dẫn thì hiệu điện thế giữa hai
điểm bất kỳ (V
A
– V
B
) của vật dẫn phải bằng không. Nếu điều kiện này bị vi phạm thì sự
cân bằng điện tích không còn nữa và trong vật dẫn xảy ra sự dịch chuyển điện tích tạo ra
dòng điện. Như vậy, muốn có dòngđiện trong vật dẫn thì phải tạo ra ở hai đầu vật dẫn một
hiệu điện thế.
Tuy nhiên, trong một số ít trường hợp ở môi trường dẫn điệnkhôngđồng nhất (do
phân bố mật độ hạt tải điệnkhông đều, hoặc do nhiệt độ khôngđồng đều) sẽ có sự khuếch
tán của các êlectron tự do tạo ra các dòngđiện cục bộ. Cơ chế để tạo ra hiệu điện thế nhằm
duy trì dòngđiện đó là nguồn điện hay máy phát điện và nguyên nhân tác dụng trong
nguồn gọi là suất điện động.
Nguồn điện bao giờ cũng có hai cực luôn luôn ở trạng thái nhiễm điện trái dấu và giữa
hai cực đó có một hiệu điện thế. Để tạo ra các cực nhiễm điện như vậy cần thực hiện một
công để tách các êlectron ra khỏi nguyên tử trung hòa, rồi chuyển các êlectron và ion
dương được tạo thành như thế ra khỏi mỗi cực. Vì lực điện tác dụng giữa các êlectron và
ion dương là lực hút nên để tách chúng ra xa nhau cần phải có những lực mà bản chất
không phải là lực tĩnh điện, nên ta gọi là ―lực lạ‖. Nếu xét theo quan điểm năng lượng thì
ta cũng thấy rằng cần phải có "lực lạ" để duy trì dòng điện. Ta đã biết điện trường tĩnh là
trường thế, nên công của lực điện trường khi dịch chuyển điện tích theo một đường cong
kín là bằng không, thế nhưng dòngđiện chạy trong dây dẫn làm dây dẫn nóng lên tức là
tỏa năng lượng. Vì vậy, cần phải có nguồn điện, trong đó ngoài lực culông ra còn có một
lực khác mà công của lực này dọc theo đường cong kín là khác không, lực ấy ta gọi là lực
lạ, nghĩa là lực này cung cấp năng lượng cho các hạt mang điện để chúng nhường cho vật
dẫn khi chuyển dời trong vật dẫn. Trong các loại nguồn điện khác nhau thì lực lạ có bản
chất khác nhau và quá trình thực hiện công của lực lạ đó gắn liền với quá trình chuyển hóa
Một số loại điện trở
“
(Albert Einstein)
10
từ một dạng năng lượng nào đó thành năng lượng điện. Năng lượng đó có thể là hoá năng
như trong pin, acquy: lực lạ là lực tương tác phân tử (). Trong máy phát điện,
lực lạ là lực điện từ tác dụng lên các electron chuyển động trong dây dẫn. Đó có thể là cơ
năng như trong máy phát tĩnh điện hoặc nhiệt năng như trong pin nhiệt điện. Đó có thể là
quang năng như trong pin quang điện (pin mặt trời). Bây giờ nếu nối hai cực của nguồn
điện đó với nhau bằng vật dẫn để tạo thành mạch kín thì trong mạch sẽ có dòng điện.
http://www.learnerstv.com/animation/animation.php?ani=85&cat=physics
2.2.2.
Để đặc trưng cho khả năng sinh công của lực lạ bên trong nguồn điện, người ta đưa ra
khái niệm suất điệnđộng của nguồn điện kí hiệu là:
q
A
ε
Vậy suất điệnđộng của nguồn điện là đại lượng đo bằng thương số của công A của
các lực lạ làm di chuyển điện tích dương q bên trong nguồn điện và độ lớn của điện tích
dương q đó. Nguồn điện đầu tiên sinh ra dòngđiệnkhôngđổi khá lớn và tồn tại cho đến
ngày nay là pin và acquy, gọi chung là nguồn điện hóa học.
2.3. Pin và acqui
2.3.
Xét một mạch điện gồm kim loại (vật dẫn loại 1) và dung
dịch điện phân (vật dẫn loại 2) ( ).
Pin Lithium
[...]... chiều dòngđiện trên mạch đang xét Nếu chưa biết được chiều dòngđiện ta phải giả thiết dòngđiện chạy theo một chiều nào đó trên đoạn mạch ấy rồi dựa vào qui ước sau để xác định đâu là nguồn điện, đâu là máy thu điện Nếu theo chiều dòngđiện đã chọn, dòngđiện đi vào nguồn từ cực âm (-) và ra khỏi nguồn từ cực dương (+) thì đó là nguồn điện và ngược lại là máy thu điện Nếu giá trị cường độ dòng điện. .. Đối với mạch điện kín gồm nguồn điện với mạch ngoài là điện trở thì hiệu điện thế mạch ngoài sẽ: a tỉ lệ thuận với cường độ dòngđiện chạy trong mạch b tăng khi cường độ dòngđiện trong mạch tăng c giảm khi cường độ dòngđiện trong mạch tăng d tỉ lệ nghịch với cường độ dòngđiện chạy trong mạch Câu 2 Một nguồn điện khi có r = 0.1 được mắc với điện trở R=4,8 thành mạch kín Khi hiệu điện thế giữa... năng lượng ấy biểu thị công của dòngđiện 2.4.1 C ; ấ ủ ò Khi hạt tải điện q di chuyển từ điểm A đến điểm B đặt dưới hiệu điện thế U=VAVB thì lực điện tác dụng lên các hạt tải điện trong mạch sẽ thực hiện một công là: A=qU Với dòng điệnkhông đổi, ta có q=It còn U là hiệu điện thế đặt vào đoạn mạch khảo sát Lúc đó công của dòngđiện có cường độ I trong đoạn mạch có hiệu điện thế U đặt vào là: A UIt... chính là công của lực điện tác dụng lên các hạt tải điện Vậy: Công của dòngđiện chạy qua một đoạn mạch là công của lực điện làm di chuyển các điện tích tự do trong đoạn mạch và bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch với cường độ dòngđiện và thời gian dòng điện chạy qua đoạn mạch đó Theo định luật bảo toàn năng lượng, công của dòng điện chạy qua một đoạn mạch cũng chính là điện năng mà đoạn... dẫn tải điện năng từ chỗ cung cấp đến nơi tiêu thụ v.v 2.4.3 C ấ ủ ồ Xét một mạch điện kín chứa nguồn điện Công của nguồn điện làm di chuyển các điện tích tự do trong mạch tạo thành dòng điện bao gồm công của lực điện và công của lực lạ: A=Ađ+Alạ Theo tính chất công của lực điện trường trong mạch kín, ta có Ađ=0 còn Alạ=qE=EIt Vậy công của nguồn điện là A EIt Đó cũng chính là công của dòng điện chạy... Suất phản điện của máy thu có ý nghĩa là đại lượng đặc trưng cho q máy thu và được xác định bằng điện năng mà dụng cụ chuyển hóa thành dạng năng lượng khác, không phải là nhiệt, khi có một đơn vị điện tích dương chuyển qua máy Trong trường hợp máy thu điện đang được nạp điện thì suất phản điện có trị số bằng suất điệnđộng của nguồn lúc phát điện khi đó dòngđiện di vào cực dương của máy thu điện Đơn... điện ta phải nạp điện cho acqui Lúc này acqui đóng vai trò như một máy thu điện, nó tích trữ điện năng dưới dạng hóa năng Khi nạp điện cho acqui người ta cho dòngđiện một chiều đi vào acqui Dung dịch H2SO4 bị điện phân, làm xuất hiện hiđrô và ôxi ở hai bản cực Hai bản cực được tích điện trở thành hai cực của acqui Giữa chúng có một hiệu điện thế Acqui hoạt động giống như một pin điện hóa có suất điện. .. còn đơn vị của điện năng thường là kilôoát.giờ (kW.h) với: 1kW.h=3.600.000J Công suất của dòngđiện chạy qua một đoạn mạch là đại lượng đặc trưng cho tốc độ sinh công của dòngđiện Theo định nghĩa nó bằng công của dòngđiện thực hiện trong một đơn vị thời gian: P A UI t Công suất của dòngđiện chạy qua một đoạn mạch bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòngđiện chạy qua... nguồn điện là 12V thì cường độ dòngđiện trong mạch là A 12 (A) B 1, 2 (A) C 2,5 (A) D 25 (A) Câu 3: Một nguồn điện có suất điệnđộng là 10V Nếu hiệu điện thế giữa hai cực giảm còn một nửa giá trị lúc đầu thì độ giảm điện thế mạch trong tăng gấp 3 lần Hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện lúc đầu là A 9V B 8 V C 2 V D 6V 25 “ (Albert Einstein) Câu 4: Một nguồn điện có suất điệnđộng là 12V có điện. .. mạch chứa Hì 32 Đoạn mạch chứa máy thu điệnđiện và điện trở thuần R Xét đoạn mạch AB chứa cả nguồn điện (suất điệnđộng E, điện trở trong r) và máy thu điện (suất phản điện Ep và điện trở trong rp) Gọi R là điện trở mạch ngoài E r Ep rp 22 A R B C Hì 33 Đoạn mạch chứa nguồn và máy thu mắc “ (Albert Einstein) Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch AC (chứa nguồn điện) : I U AC E U AC Ir E r Áp . các hạt mang điện chuyển động có hướng như vậy gọi là . Dòng điện tuy là dòng của hạt mang điện chuyển động nhưng không phải mọi điện tích chuyển động đều tạo nên dòng điện. Ví dụ:. giá trị của cường độ dòng điện qua cuộn dây. Để làm tắt nhanh dao động của kim khi cường độ dòng điện thay đổi, để cho kim quay nhẹ nhàng theo sự thay đổi của dòng điện mà không bị rung cần một. dựa trên tác dụng nhiệt của dòng điện. -Ngoài ra, các tác dụng trên dẫn đến tác dụng cơ học và sinh lí của dòng điện. Nếu để dòng điện đi qua cơ thể người thì dòng điện sẽ làm các cơ co giật,