Bài giảng Dòng điện không đổi

BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ VẬT LÝ ĐIỆN - QUANG        NỘI DUNG Chương Trường tĩnh điện Chương Vật dẫn Điện môi Chương Dòng điện không đổi Chương Từ trường dòng điện không đổi Chương Hiện tượng cảm ứng điện từ Chương Tính chất sóng ánh sáng Chương Tính chất lượng tử ánh sáng BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ VẬT LÝ ĐIỆN - QUANG        NỘI DUNG Chương Trường tĩnh điện Chương Vật dẫn Điện môi Chương Dòng điện không đổi Chương Từ trường dòng điện không đổi Chương Hiện tượng cảm ứng điện từ Chương Tính chất sóng ánh sáng Chương Tính chất lượng tử ánh sáng BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ VẬT LÝ ĐIỆN - QUANG Chương DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI Chương DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI NỘI DUNG 3.1 BẢN CHẤT CỦA DÒNG ĐIỆN 3.2 CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA DÒNG ĐIỆN 3.3 MẠCH ĐIỆN VÀ MÁY PHÁT ĐIỆN 3.4 ĐỊNH LUẬT OHM 3.5 ĐỊNH LUẬT KIRCHHOFF 3.1 Bản chất dòng điện Bản chất dòng điện chất khác khác nhau: - Trong kim loại: có electron hoá trị tự (a) - Trong chất điện phân: trình tương tác, phân tử tự phân ly thành ion dương ion âm (b) - Trong chất khí: có kích thích từ bên phân tử khí giải phóng electron Các electron kết hợp với phân tử trung hoà để tạo thành ion âm Như khí bị kích thích tồn hạt tích điện ion âm, ion dương electron (c) 3.2 Các đại lượng đặc trưng 3.2.1 Cường độ dòng điện Cường độ dòng điện: Đại lượng có trị số điện lượng (số điện tích đơn vị thời gian) chuyển qua tiết diện môi trường dẫn điện - Trường hợp vật dẫn có loại điện tích chuyển động: Điện lượng q chuyển qua diện tích S khoảng thời gian t tính theo công thức sau: 3.2 Các đại lượng đặc trưng 3.2.2 Mật độ dòng điện + Số điện tích nằm khoảng thể tích dV dây dẫn là: n0 mật độ điện tích dây dẫn 3.2 Các đại lượng đặc trưng 3.2.2 Mật độ dòng điện Theo định nghĩa cường độ dòng điện, ta có: Mật độ dòng điện: Véc tơ mật độ dòng điện: + Gốc: đặt điểm tiết diện vuông góc chiều dòng điện + Phương: theo hướng chuyển động điện tích (+) 3.3 Mạch điện máy phát điện 3.4 Định luật Ohm * Dạng thông thường: * Dạng vi phân: xét đoạn dây dẫn có độ dài dl, tiết diện dS, điện trở R, có điện đầu V V + dV hay Georg Simon Ohm (Germany) 1789 - 1854 3.5 Định luật Kirchhoff 3.4.1 Định luật “Tổng đại số dòng điện nút không” “Tổng dòng điện chạy vào nút tổng dòng điện chạy khỏi nút đó” “Tại nút, điện tích không sinh không bị đi” n: số dòng điện quy tụ nút xét Với quy ước: dòng điện tới nút có giá trị (+), dòng điện dời khỏi nút có giá trị (-) Phương trình nút A: i1 + i2 - i3 + i4 = 3.4 Định luật Kirchhoff 3.4.2 Định luật “Trong mắc mạng (mạng điện kín): tổng đại số suất điện động nguồn điện tổng độ giảm điện đoạn mạch mắc mạng” “Tổng đại số hiệu điện các nhánh mạch kín không” “Trong mạch kín bất kì, tổng đại số tích (IR)i đoạn mạch tổng đại số suất điện động Ei trường lạ mạch đó” Với quy ước: Khi chọn chiều ngẫu nhiên mạch kín hiệu điện có dấu (+) theo chiều giảm điện ngược lại 3.4 Ví dụ Ví dụ 1: E1 = 25V E2 = 16V R1 = r2 = 2Ω R1 = R2 = 10Ω R3 = R4 = 5Ω R5 = 8Ω Tính cường độ dòng điện qua nhánh * Định luật Kirchhoff cho nút mạng: Tại A: I1 - I2 - I3 = * Định luật Kirchhoff cho nhánh: Nhánh BACB: I1R1 + I3R3 + I2r2 – E2 = Tại B, C: I3 + I4 = I5 + I1 = I Nhánh ADCA: I2R2 + I4R4 – I3R3 = Nhánh DCBD: I4R4 + Ir2 + I5R5 + I5r1 – Tại D: I2 - I4 + I5 = E –E =0 3.4 Ví dụ Ví dụ 2: E = 14V r = 1Ω R3 = 3Ω R4 = 8Ω R1 = 1Ω R2 = 3Ω R5 = 3Ω Tìm I nhánh M A Tại nút mạng: -Tại N: I2 - I5 - I4 = -Tại B: I - I4 - I3 = Tại nhánh: -Tại A: I - I1 - I2 = - Tại M: I1 + I5 – I3 = - Nhánh AMNA: - Nhánh MBNM: - Nhánh ANBA: B N E,r I1R1 - I5R5 - I2R2 = I3R3 - I4R4 + I5R5 = E = Ir + I2R2 + I4R4 [...]... diện dS, điện trở R, có điện thế 2 đầu là V và V + dV hay Georg Simon Ohm (Germany) 1789 - 1854 3.5 Định luật Kirchhoff 3.4.1 Định luật 1 “Tổng đại số các dòng điện tại một nút bằng không “Tổng các dòng điện chạy vào 1 nút bằng tổng các dòng điện chạy ra khỏi nút đó” “Tại 1 nút, điện tích không được sinh ra cũng không bị mất đi” n: là số dòng điện quy tụ tại nút đang xét Với quy ước: dòng điện tới... điện tới nút có giá trị (+), và dòng điện dời khỏi nút có giá trị (-) Phương trình ở nút A: i1 + i2 - i3 + i4 = 0 3.4 Định luật Kirchhoff 3.4.2 Định luật 2 “Trong 1 mắc mạng (mạng điện kín): tổng đại số các suất điện động của nguồn điện bằng tổng độ giảm của điện thế trên từng đoạn mạch của mắc mạng” “Tổng đại số các hiệu điện thế của các các nhánh trong 1 mạch kín bằng không “Trong 1 mạch kín bất kì,... số các tích (IR)i của các đoạn mạch bằng tổng đại số các suất điện động Ei của trường lạ trong mạch đó” Với quy ước: Khi chọn 1 chiều ngẫu nhiên trong mạch kín thì hiệu điện thế có dấu (+) khi đi theo chiều giảm của điện thế và ngược lại 3.4 Ví dụ Ví dụ 1: E1 = 25V E2 = 16V R1 = r2 = 2Ω R1 = R2 = 10Ω R3 = R4 = 5Ω R5 = 8Ω Tính cường độ dòng điện qua mỗi nhánh * Định luật Kirchhoff cho các nút mạng: Tại