CHƯƠNG II DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI Dạng 1 Đại cương về dòng điện không đổi 1 Lí thuyết Dòng điện là dòng các điện tích (các hạt tải điện) dịch chuyển có hướng Chiều của dòng điện Qui ước chiều dòng điện là[.]
CHƯƠNG II: DỊNG ĐIỆN KHƠNG ĐỔI Dạng 1: Đại cương dịng điện khơng đổi Lí thuyết - Dịng điện dịng điện tích (các hạt tải điện) dịch chuyển có hướng - Chiều dịng điện: Qui ước chiều dịng điện chiều dịch chuyển có hướng điện tích dương - Cường độ dịng điện: đại lượng đặc trưng cho tác dụng mạnh, yếu dịng điện Nó xác định thương số điện lượng q dịch chuyển qua tiết diện thằng vật dẫn khoảng thời gian t khoảng thời gian đó: I= q t Trong đó: I cường độ đòng điện, đơn vị Ampe (A) q điện lượng (lượng điện tích), đơn vị culơng (C) - Dịng điện khơng đổi dịng điện có chiều cường độ không đổi theo thời q gian: I = t Trong đó: q điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng vật dẫn khoảng thời gian t - Mật độ dòng điện: i = + Số electron: n = I q N e N e d N e d = = = = = nv e S t.S t.S t.S.d V.t q I.t = e e Trong đó: S tiết diện ngang dây dẫn, đơn vị m n= N mật độ hạt hay số hạt tải điện đơn vị thể tích, đơn vị hạt/ V m3 v= d tốc độ trung bình hạt mang điện (m/s) t A công nguồn điện (công lực lạ), đơn vị Jun (J) q độ lớn điện tích (có giá trị đại số), đơn vị Cu-lông (C) - Mạch điện tập hợp phần tử điện hay linh kiện điện kết nối với dây dẫn Những thiết bị sử dụng nguồn điện tạo thành mạch điện kín để dịng điện chạy qua thực chức cụ thể Mạch điện biểu diễn sơ đồ mạch điện, dùng ký hiệu điện để thể phần tử dùng đến kết nối với Ví dụ mạch điện kín hình - Nguồn điện thiết bị điện có khả cung cấp dòng điện, lực lạ bên nguồn điện có tác dụng làm cho hai cực nguồn điện tích điện khác trì hiệu điện hai cực Điều kiện để có dịng điện: phải có hiệu điện đặt vào hai đầu vật dẫn điện - Suất điện động nguồn điện đại lượng đặc trưng cho khả thực công nguồn điện đo công A lực lạ dịch chuyển đơn vị điện tích dương q ngược chiều điện trường bên nguồn điện = A A = q = It q + Trong đó: suất điện động nguồn điện, đơn vị Vôn (V) A công lực lạ làm dịch chuyển điện tích q > bên nguồn điện từ cực âm đến cực dương nguồn + Điện trở nguồn điện gọi điện trở * Một số nguồn điện thường dùng: - Cấu tạo chung pin điện hóa: gồm hai cực có chất hóa học khác ngâm vào chất điện phân (dung dịch axit, bazo muối…) Do tác dụng hóa học, cực pin điện hóa tích điện khác chúng có hiệu điện giá trị suất điện động pin Khi lượng hóa học chuyển thành điện dự trữ nguồn điện + Pin Vơn-ta (Volta): nguồn điện hóa học chế tạo gồm cực kẽm (Zn) cực đồng (Cu) ngâm dung dịch axit sunfuric ( H2SO4 ) loãng + Pin Lơ – clan – sê (Leclanche): loại pin có cực dương than bọc xung quanh mangan dioxit ( MnO ) trộn thêm than chì Dung dịch điện phân amoni clorua ( NH 4Cl ) trộn với loại hồ đặc đóng hộp kẽm dùng làm vỏ pin vỏ kẽm đồng thời cực âm pin - Một số loại Acquy Cấu tạo Acquy chì Bản cực dương chì đioxit ( PbO ), cực âm chì (Pb) Chất điện phân dung dịch axit sunfuric ( H2SO4 ) loãng Acquy kiềm Cực dương làm kền hiđrôxit Ni ( OH )2 , cực âm làm cađimi hiđrơxit Cd ( OH )2 , cực nhúng dung dịch kiềm KOH NaOH Suất điện động Khoảng 2V Khoảng 1,25V Đặc điểm Acquy nguồn điện nạp lại để sử dụng nhiều lần dựa phản ứng hóa học thuận nghịch: tích trữ lượng dạng hóa nạp giải phóng lượng dạng điện phát điện Khi suất điện động acquy giảm xuống 1,85V phải nạp điện lại Acquy kiềm có hiệu suất nhỏ acquy axit lại tiện lợi nhẹ bền Đặc biệt chịu dịng điện có cường độ lớn (ví dụ khởi động xe máy, ô tô…) Phương pháp giải Sử dụng công thức nêu phần lí thuyết Chú ý đổi đơn vị điện tích: +1mC = 1.10−3 C +1C = 1.10−6 C +1nC = 1.10−9 C +1pC = 1.10−12 C + C = A s + V = J/C Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Tính số electron qua tiết diện thẳng dây dẫn kim loại giây có điện lượng 15C dịch chuyển qua tiết diện 30 giây? A 3,125.108 hạt B 3,125.109 hạt C 1,532.108 hạt D.1,532.109 hạt Lời giải chi tiết 15 = 0,5C 30 Số electron qua tiết diện thẳng dây dẫn kim loai giây là: q 0,5 n= = = 3,125.108 hạt −19 e 1,6.10 Điện lượng dịch chuyển qua tiết diện 1s là: q = Chọn đáp án A Vi dụ 2: Công lực lạ làm dịch chuyển điện lượng 4C từ cực âm đến cực dương bên nguồn điện 28J Suất điện động nguồn là: A V B V C V D V Lời giải chi tiết Suất điện động nguồn là: = A 28 = = 7V q Chọn đáp án D Ví dụ 3: Một điện lượng 6,0mC dịch chuyển qua tiết diện thẳng dây dẫn khoảng thời gian 2,0s Tính cường độ dịng điện chạy qua dây dẫn này? A 1mA B 2mA C 3mA D 4mA Lời giải chi tiết Cường độ đòng điện chạy qua dây dẫn là: I= q 6.10−3 = = 3.10−3 (A) = 3(mA) t Chọn đáp án C Bài tập vận dụng Bài 1: Một điện lượng 8.10−3 C dịch chuyển qua tiết diện thẳng dây dẫn khoảng thười gian 2s Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn bao nhiêu? A 1,5 mA B mA C mA D 4,25 mA Chọn đáp án C Bài 2: Dòng điện là: A Dịng điện dịng dịch chuyển có hướng điện tích B Dịng điện dịng dịch chuyển có hướng ion dương C Dịng điện dịng dịch chuyển có hướng ion âm D Dịng điện dịng dịch chuyển vơ hướng điện tích tự Chọn đáp án A Bài 3: Đặt hiệu điện 30V vào hai đầu điện trở 15 khoảng thời gian 5s Điện lượng chuyển qua điện trở khoảng thời gian bao nhiêu? A C B C C 10 C D 11 C Chọn đáp án C Bài 4: Một acquy cung cấp dịng điện có cường độ 1,5A liên tục 40 phút phải nạp lại Cường độ dòng điện mà acquy cung cấp sử dụng liên tục phải nạp lại bao nhiêu? A 0,125A B 0,15A C 0,175A D 0,18A Chọn đáp án A Bài 5: Một pin Von-ta có suất điện động 1,5V Công pin sản có điện lượng 28C dịch chuyển qua pin là: A 12J B 24J C 42J D 21J Chọn đáp án C Bài 6: Dịng điện chạy qua bóng đèn hình tivi thường dùng có cường độ 30A Số electron tới đập vào hình tivi giây bao nhiêu? A 1,785.1014 hạt B 1,578.1014 hạt C 1,857.1014 hạt D 1.875.1014 hạt Chọn đáp án D Bài 7: Một acquy có suất điện động 12V Khi mắc vào mạch điện, thời gian phút, acquy sinh công 600J Cường độ dịng điện chạy qua acquy bao nhiêu? (chọn đáp án gần nhất) A 0,13 A B 0,15 A C 0,17 A D 0,19 A Chọn đáp án C Bài 8: Suất điện động nguồn điện 16V Tính cơng lực lạ dịch chuyển lượng điện tích 0,8 C bên nguồn điện từ cực âm đến cực dương nó? A 10,8J B 11,8J C 12,8J D 13,8J Chọn đáp án C Bài 9: Một acquy có suất điện động 12V, cung cấp dịng điện 1A liên tục 15h phải nạp lại Tính cơng mà acquy sản sinh khoảng thời gian trên? A 61.1014 J B 62,5.1014 J C 64,8.10 J D 81.1014 J Chọn đáp án C Bài 10: Chọn phát biểu nói nguồn điện phát biểu đây? A Nguồn pin có lực lạ lực tĩnh điện B Để tạo cực nhiễm điện, cần phải có lực thực công tách chuyển electron ion dương khỏi điện cực, lực gọi lực lạ C Mỗi nguồn có hai cực ln trạng thái nhiễm điện giống D Nguồn điện cấu làm biến đổi hiệu điện nhằm biến đổi liên tục dòng điện đoạn mạch Chọn đáp án B ... độ đòng điện chạy qua dây dẫn là: I= q 6.10−3 = = 3.10−3 (A) = 3(mA) t Chọn đáp án C Bài tập vận dụng Bài 1: Một điện lượng 8.10−3 C dịch chuyển qua tiết diện thẳng dây dẫn khoảng thười gian... Chọn đáp án A Bài 3: Đặt hiệu điện 30V vào hai đầu điện trở 15 khoảng thời gian 5s Điện lượng chuyển qua điện trở khoảng thời gian bao nhiêu? A C B C C 10 C D 11 C Chọn đáp án C Bài 4: Một acquy... đáp án C Bài 8: Suất điện động nguồn điện 16V Tính cơng lực lạ dịch chuyển lượng điện tích 0,8 C bên nguồn điện từ cực âm đến cực dương nó? A 10,8J B 11, 8J C 12,8J D 13,8J Chọn đáp án C Bài 9: