b Định nghĩa: Suất điện động E của một nguồn điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của nguồn điện và được đo bằng thương số giữa công A của lực lạ thực hiện khi di chuy[r]
(1)TÀI LIỆU VẬT LÝ CƠ BẢN LỚP 11 HK I (2010) * CHƯƠNG I: ĐIỆN TÍCH – ĐIỆN TRƯỜNG * BÀI 1: ĐIỆN TÍCH – ĐỊNH LUẬT CU LÔNG Câu 1: Sự nhiễm điện các vật - Ta có thể làm cho vật nhiễm điện cách cọ xát, hưởng ứng hay tiếp xúc với vật đã nhiễm điện Các vật sau cọ xát bị nhiễm điện Nó có khả hút các vật nhẹ khác - Điện là thuộc tính vật và điện tích là số đo độ lớn thuộc tính đó Điện tích điểm: là vật tích điện có kích thước nhỏ so với khoảng cách tới điểm mà ta xét - Có loại điện tích là điện tích dương (+) và điện tích âm (-) Sự đẩy hay hút các điện tích đó là tương tác điện Các điện tích cùng loại (dấu) thì đẩy nhau, các điện tích khác loại (dấu) thì hút Câu 2: Điện tích là gì ? Điện tích điểm là gì ? Câu 3: Hai loại điện tích – Tương tác điện Câu 4: Định luật Cu-lông - Lực hút hay đẩy hai điện tích điểm đặt chân không có phương trùng với đường thẳng nối điện tích điểm đó Có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách chúng F k - - | q1.q2 | r Trong đó: k: hệ số tỉ lệ k = 9.109 Nm2/c2 : số điện môi môi trường ( chân không thì =1 ; không khí thì ; các môi trường cách điện khác thì > 1) F: lực tương tác tĩnh điện (N) q1,q2: độ lớn các điện tích (C) r: khoảng cách các điện tích (m) Chú ý: Hằng số điện môi cho biết đặt các điện tích chất đó thì lực tương tác chúng nhỏ bao nhiêu lần so với đặt chúng chân không Câu 5: Đặc điểm véc tơ lực tương tác tĩnh điện - Điểm đặt: điện tích Phương: là phương đường thẳng nối điện tích Chiều: Hướng xa các điện tích q1.q2 > Hướng phía các điện tích q1.q2 < - Độ lớn: F k | q1.q2 | r ( là số điện môi ) * BÀI 2: THUYẾT ELECTRON – ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH: Câu 6: Cấu tạo nguyên tử phương diện điện – Điện tích nguyên tố a) Cấu tạo nguyên tử: Nguyên tử có cấu tạo gồm hạt nhân mang điện dương nằm trung tâm và các electron mang điện âm chuyển động xung quanh Hạt nhân có cấu tạo gồm hai loại hạt là nơtron không mang điện và prôton mang điện dương Electron có: điện tích là qe = -1,6 10-19 C, khối lượng me = 9,1 10-31 kg Prôton có: điện tích là qP = c1,6 10-19 C, khối lượng mp = 1,67 10-27 kg Số prôton hạt nhân số electron quay xung quanh hạt nhân nên bình thường thì nguyên tử trạng thái trung hoà điện b) Điện tích nguyên tố: Điện tích electron và prôton là điện tích nhỏ tự nhiên và gọi là điện tích nguyên tố ( âm dương ) Câu 7: Thuyết electron a) Thuyết electron: Thuyết dựa vào cư trú và di chuyển các electron để giải thích các tượng điện và các tính chất chất điện các vật b) Nội dung thuyết electron: Bình thường, nguyên tử trung hoà điện Khi nguyên tử bớt số electron trở thành ion dương, nhận thêm electron trở thành ion âm Một vật nhiễm điện âm là vật thừa electron Vật nhiễm điện dương là thiếu electron Lop11.com (2) Câu 8: Vật ( chất ) dẫn điện và vật ( chất ) cách điện - Vật dẫn điện là vật có chứa nhiều điện tích tự kim loại, dung dịch muối, axit, bazơ… Vật cách điện là vật không chứa chứa ít điện tích tự không khí khô, dầu, thuỷ tinh, sứ, cao su, nhựa … Câu 9: Giải thích tượng nhiễm điện cọ xát - Khi cọ xát vật khác loại thì vật nhiễm điện, điện tích chúng trái dấu Đó là nhiễm điện cọ xát Ví dụ: Khi cọ xát thuỷ tinh vào lụa thì có nhiều điểm tiếp xúc chặt chẽ nên có nhiều electron từ thuỷ tinh di chuyển sang lụa, kết là thuỷ tinh bớt electron nên nhiễm điện dương, còn mảnh lụa thừa electron nên nhiễm điện âm - Câu 10: Giải thích tượng nhiễm điện tiếp xúc - Nếu cho vật chưa nhiễm điện tiếp xúc với vật đã nhiễm điện thì nó nhiễm điện cùng dấu với vật đó Đó là nhiễm điện tiếp xúc Ví dụ: Khi cho cầu kim loại trung hoà điện tiếp xúc với vật nhiễm điện dương, thì vật nhiễm điện dương hút các electron tự cầu qua nó điện tích hai vật cân Kết sau tiếp xúc cầu kim loại bị bớt electron nên nhiễm điện dương ( Tự giải thích vật nhiễm điện âm ) - Câu 11: Giải thích tượng nhiễm điện hưởng ứng - Đưa cầu nhiễm điện dương lại gần đầu kim loại trung hoà điện Ta thấy đầu kim loại gần cầu nhiễm điện âm, còn đầu xa cầu nhiễm điện dương Sự nhiễm điện kim loại là nhiễm điện hưởng ứng ( hay tượng cảm ứng tĩnh điện ) Giải thích: Điện tích dương cầu hút các electron tự kim loại phía nó Do đó đầu kim loại gần cầu thừa electron nên nhiễm điện âm, còn đầu xa cầu thiếu electron nên nhiễm điện dương Khi đưa cầu xa thì không có lực tương tác tĩnh điện nên kim loại trở lại trạng thái trung hoà điện ( Hiện tượng tương tự xảy cầu nhiễm điện âm ) - Câu 12: Định luật bảo toàn điện tích - Trong hệ cô lập điện, tổng đại số các điện tích là không đổi * BÀI 3: ĐIỆN TRƯỜNG VÀ CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG – ĐƯỜNG SỨC ĐIỆN Câu 13: Điện trường là gì ? - Điện trường là dạng vật chất ( môi trường ) bao quanh điện tích và gắn liền với điện tích Điện trường tác dụng lực điện lên các điện tích khác đặt nó Câu 14: Cường độ điện trường là gì ? Đơn vị CĐĐT a) Định nghĩa: Cường độ điện trường điểm là đại lượng đặc trưng cho tác dụng lực điện trường điểm đó Nó xác định thương số độ lớn lực điện F tác dụng lên điện tích thử q ( dương ) đặt điểm đó và độ lớn q E b) Đơn vị : F q ( E là cường độ điện trường điểm xét ) E: cường độ điện trường có đơn vị là vôn trên mét (V/m) F (N) ; q (C) Câu 15: Véc tơ cường độ điện trường là gì ? Véc tơ cường độ điện trường tích điểm E gây điện a) Véc tơ cường độ điện trường E : Cường độ điện trường biểu diễn véc tơ gọi là véc tơ cường độ điện trường F E = q b) - Véc tơ cường độ điện trường E gây điện tích điểm có: Điểm đặt: điểm ta xét (M) Phương: trùng với đường thẳng nối điện tích Q và điểm xét (M) Chiều: véc tơ E hướng xa Q Q > 0, hướng vào Q Q < Độ lớn: E k |Q| r Với k = 109 C Câu 16: Phát biểu nguyên lý chồng chất điện trường - E1 , E2 đồng thời tác dụng lực điện lên điện tích q cách độc lập với và điện tích q chịu lực tác dụng điện trường tổng hợp E Các điện trường Lop11.com (3) E E1 E2 ( Các véc tơ cường độ điện trường điểm tổng hợp theo quy tắc hình bình hành ) Câu 17: Định nghĩa đường sức điện - Đường sức điện là đường mà tiếp tuyến điểm nó là giá véc tơ cường độ điện trường điểm đó Nói cách khác, đường sức điện là đường mà lực điện tác dụng dọc theo nó Câu 18: Các đặc điểm đường sức điện - - Qua điểm điện trường có đường sức điện và mà thôi Đường sức điện là đường có hướng Hướng đường sức điện điểm là hướng véc tơ cường độ điện trườg điểm đó Đường sức điện trường tĩnh điện là đường không khép kín Nó từ điện tích dương và kết thúc điện tích âm Nơi nào có cường độ điện trường lớn thì các đường sức điện càng mau (dày) và ngược lại - Điện trường là điện trường điểm có cùng phương, cùng chiều và cùng độ lớn Đường sức điện là đường thẳng song song cách - Đặt điện tích q dương ( q > ) điểm M điện trường đều, nó chịu tác dụng lực điện - Câu 19: Điện trường Cầu 20: Đặc điểm lực điện tác dụng lên điện tích đặt điện trường đều: - F q.E F là lực không đổi, có phương song song với các đường sức điện, có chiều hướng từ dương sang âm, có độ lớn F = q E * BÀI 4: CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN Câu 21: Công lực điện điện trường - Công lực điện di chuyển điện tích điện trường từ M đến N là AMN = q.E.d, không phụ thuộc vào hình dạng đường đi, mà phụ thuộc vào vị trí điểm đầu M và điểm cuối N đường Biểu thức: AMN = q E d Trong đó: q: độ lớn điện tích (C) E: cường độ điện trường ( V/m ) d: hình chiếu đường trên đường sức điện Trường tĩnh điện là trường Câu 22: Khái niệm điện tích điện trường - Thế điện tích q điện trường đặc trưng cho khả sinh công điện trường đặt điện tích q điểm mà ta xét điện trường Câu 23: Sự phục thuộc WM vào điện tích q - Thế điện tích q điểm M điện trường là WM = AM = VM q Thế tỉ lệ với q ; VM là hệ số tỉ lệ không phụ thuộc q mà phụ thuộc điểm M điện trường - Khi điện tích q di chuyển từ điểm M đến điểm N điện trường thì công mà lực điện tác dụng lên điện tích đó sinh độ giảm điện tích q điện trường Biểu thức: AMN = WM - WN Câu 24: Mối liên hệ công lực điện và độ giảm điện tích điện trường - * Bài 5: ĐIỆN THẾ - HIỆU ĐIỆN THẾ Câu 25: Định nghĩa điện điểm điện trường – Đơn vị điện a) Định nghĩa: Điện điểm M điện trường là đại lượng đặc trưng riêng cho điện trường phương diện tạo đặt đó điện tích q Nó xác định thương số công lực điện tác dụng lên q q di chuyển từ M vô cực và độ lớn q VM AM q b) Đơn vị: VM: điện có đơn vị là vôn (V) A (J) ; q (C) Câu 26: Đặc điểm điện - Điện là đại lượng đại số Thường chọn điện đất điểm vô cực làm mốc ( ) Câu 27: Định nghĩa hiệu điện điểm điện trường – Đơn vị hiệu điện a) Định nghĩa: Hiệu điện điểm M,N điện trường đặc trưng cho khả sinh công điện trường di chuyển điện tích từ M đến N Nó xác định thương số công lực điện tác dụng lên điện tích q di chuyển từ M đến N và độ lớn q Lop11.com (4) U MN VM VN AMN q b) Đơn vị: UMN: hiệu điện điểm M,N có đơn vị là vôn (V) AMN ( J ) ; q (C) - Người ta đo hiệu điện tĩnh điện tĩnh điện kế Câu 28: Hệ thức hiệu điện và cường độ điện trường U = E.d E: cường độ điện trường d: khoảng cách hình chiếu điểm điện trường trên đường sức * BÀI 6: TỤ ĐIỆN Câu 29: Tụ điện là gì ? – Cấu tạo tụ điện phẳng – Ký hiệu tụ điện mạch điện a) Tụ điện: Tụ điện là hệ hai vật dẫn đặt gần nhau, ngăn cách lớp cách điện Nó dùng để tích và phóng điện mạch điện b) Cấu tạo tụ điện phẳng: gồm kim loại phẳng đặt song song và ngăn cách lớp điện môi C c) Kí hiệu tụ điện mạch điện: Câu 30: Cách tích điện cho tụ điện - Để tích điện cho tụ người ta nối tụ điện với cực nguồn điện Bản nối với cực dương tích điện dương, nối với cực âm tích điện âm Ta gọi điện tích dương là điện tích tụ điện Câu 31: Định nghĩa điện dung tụ điện – Đơn vị điện dung a) Định nghĩa: Điện dung tụ điện là đại lượng đặc trưng cho khả tích điện tụ điện hiệu điện định Nó xác định thương số điện tích tụ điện và hiệu điện nó C Q U b) Đơn vị: C: Điện dung có đơn vị là Fara (F) Q (C) ; U (V) + F ( micrôfara ) = 10-6 F + nF ( nanôfara ) = 10-9 F + pF ( picôfara ) = 10-12 F c) Điện dung tụ điện phẳng: C S 9.109.4 d Câu 32: Năng lượng điện trường tụ điện - Khi tụ điện tích điện thì điện trường tụ điện dự trữ lượng Đó là lượng điện trường - Biểu thức: 1 Q2 W Q.U C.U 2 C * CHƯƠNG II: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI * BÀI 7: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI – NGUỒN ĐIỆN Câu 33: Dòng điện là gì ? Chiều quy ước dòng điện - Dòng điện là dòng các điện tích dịch chuyển có hướng Trong kim loại: dòng điện là dòng dịch chuyển có hướng các electron tự Chiều quy ước dòng điện là chiều dịch chuyển có hướng các điện tích dương - Tác Tác Tác Tác Câu 34: Dòng điện chạy qua các vật dẫn gây tác dụng: dụng dụng dụng dụng nhiệt ( bàn ủi, bếp điện …) quang ( đèn điện phát sáng …) hoá học ( điện phân…) sinh lý ( máy đo điện tâm đồ, điện não đồ …) Lop11.com (5) - Tác dụng từ ( làm lệch kim nam châm …), đây là tác dụng dòng điện Câu 35: Định nghĩa cường độ dòng điện – Đơn vị CĐDĐ và điện lượng a) Định nghĩa: CĐDĐ là đại lượng đặc trưng cho tác dụng mạnh hay yếu dòng điện Nó xác định thương số điện lượng Δq dịch chuyển qua tiết diện thẳng vật dẫn khoảng thời gian Δt và khoảng thời gian đó I q t b) Đơn vị: + Đơn vị CĐDĐ là Ampe (A) mA ( miliampe ) = 10-3 A A ( micrôampe) = 10-6 A ( Người ta dùng Ampe kế để đo CĐDĐ ) + Đơn vị điện lượng là cu lông (C) Câu 36: Dòng điện không đổi - Dòng điện không đổi là dòng điện có chiều và cường độ không thay đổi theo thời gian - CĐDĐ không đổi tính công thức: I q t ( q (C) ; t (s) ; I (A) ) Câu 37: Điều kiện để có dòng điện – Vì nguồn điện có thể trì HĐT cực nó ? a) Điều kiện để có dòng điện: + Phải có hạt mang điện tự + Phải có HĐT đặt vào đầu vật dẫn b) Nguồn điện: Tạo và trì HĐT cực nguồn điện Các lực lạ bên nguồn điện có tác dụng làm cho cực nguồn điện tích điện khác và đó trì HĐT cực nó Câu 38: Suất điện động nguồn điện: a) Công nguồn điện: Công các lực lạ thực làm dịch chuyển cac điện tích qua nguồn gọi là công nguồn điện b) Định nghĩa: Suất điện động E nguồn điện là đại lượng đặc trưng cho khả thực công nguồn điện và đo thương số công A lực lạ thực di chuyển điện tích dương q ngược chiều điện trường bên nguồn điện và độ lớn điện tích q đó E = A q Đơn vị: E: Suất điện động có đơn vị là vôn (V) A (J) ; q (C) - Số vôn ghi trên nguồn điện cho biết trị số suất điện động nguồn điện đó Câu 39: Cấu tạo chung các pin điện hoá: ( Pin Vônta, pin lơ-clan-sê ) - Gồm cực có chất hoá học khác ngâm chất điện phân ( dung dịch axit, bazơ, muối …) Do tác dụng hoá học các cực pin điện hoá tích điện khác và chúng có HĐT giá trị suất điện động pin Khi đó lượng hoá học chuyển thành điện dự trữ nguồn điện Câu 40: Ắc quy - Ắc quy là nguồn điện hoá học, hoạt động dựa trên phản ứng hoá học thuận nghịch: nó tích trữ lượng lúc nạp điện và giải phóng lượng phát điện * BÀI 8: ĐIỆN NĂNG – CÔNG SUẤT ĐIỆN: Câu 41: Điện tiêu thụ đoạn mạch – Đơn vị - - Điện tiêu thụ đoạn mạch tích HĐT đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện và thời gian dòng điện chạy qua đoạn mạch đó A = U.q=U.I.t Đơn vị: A: Điện tiêu thụ có đơn vị là Jun (J) U (V) ; I (A) ; t (s) Câu 42: Công suất điện – Đơn vị - Công suất điện đoạn mạch là công suất tiêu thụ điện đoạn mạch đó và có trị số điện mà đoạn mạch tiêu thụ đơn vị thời gian, tích HĐT đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó P - Đơn vị: A U I t P : Công suất điện đoạn mạch có đơn vị là oát (W) Lop11.com (6) A (J) ; t (s) ; U (V) ; I (A) Câu 43: Định luật Jun Len-xơ: a) Định luật: Nhiệt lượng toả dây dẫn tỉ lệ thuận với điện trở vật dẫn, với bình phương cường độ dòng điện và thời gian dòng điện chạy qua vật dẫn đó Q = R I2 t b) Đơn vị: Q: Nhiệt lượng toả trên dây dẫn có đơn vị là Jun (J) R () ; I (A) ; t (s) Câu 44: Công suất toả nhiệt vật dẫn có dòng điện chạy qua - Công suất toả nhiệt P vật dẫn có dòng điện chạy qua đặc trưng cho tốc độ toả nhiệt vật dẫn đó và xác định nhiệt lượng toả vật dẫn đơn vị thời gian Q U2 U I R.I t R P - Đơn vị: P : công suất toả nhiệt có đơn vị là oát (W) Q (J) ; R () ; I (A) ; U (V) Câu 45: Công nguồn điện – Công suất nguồn điện - Công nguồn điện: Bằng điện tiêu thụ toàn mạch - Công suất nguồn điện: Bằng công suất tiêu thụ điện toàn mạch Ang = q E = E I t Png Ang t E.I * BÀI 9: ĐỊNH LUẬT ÔM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH Câu 46: Định luật Ôm toàn mạch - Cường độ dòng điện chạy mạch điện kín tỉ lệ thuận với suất điện động nguồn điện và tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần mạch đó I E RN r Trong đó : RN là điện trở tương đương mạch ngoài ; r là điện trở (RN + r ): là điện trở toàn phần mạch Câu 47: Độ giảm trên đoạn mạch là gì ? Mối quan hệ suất điện động nguồn - điện và các độ giảm Độ giảm trên đoạn mạch là tích cường độ dòng điện chạy mạch với điện trở mạch Suất điện động nguồn điện có giá trị tổng các độ giảm mạch ngoài và mạch E = I (RN + r) = I RN + I r Trong đó: I RN : là độ giảm mạch ngoài I r : là độ giảm mạch Câu 48: Hiện tượng đoản mạch xảy nào ? CĐDĐ mạch kín đạt giá trị lớn điện trở mạch ngoài không đáng kể ( RN = ) Nghĩa là nối cực nguồn điện dây dẫn nhỏ, thì cường độ dòng điện chạy mạch lúc này là I r ,khi đó ta nói nguồn điện bị đoản mạch Câu 49: Hiệu suất nguồn điện: H Acó ích U N I t U N E ATphân` E I t (%) * BÀI 10: GHÉP CÁC NGUỒN ĐIỆN THÀNH BỘ: Câu 50: Đoạn mạch chứa nguồn điện ( nguồn phát ) A + R E,r - B Đối với đoạn mạch có chứa nguồn điện ( nguồn phát ), dòng điện có chiều từ cực dương và tới cực âm UAB = E - I (R + r) Lop11.com (7) Hay - U AB I E Rr Trong đó: ( RAB = R + r) Chú ý: Chiều tính hiệu điện UAB là từ A tới B + Nếu theo chiều này mà gặp cực dương nguồn điện trước thì suất điện động E lấy với giá trị dương + Nếu dòng điện có chiều từ B tới A ngược với chiều tính hiệu điện thì tổng độ giảm điện I (R+r) lấy với giá trị âm Câu 51: Bộ nguồn nối tiếp a) Bộ nguồn nối tiếp là nguồn gồm các nguồn điện (E1 , r1 ) , (E2 , r2 ) , … (En , rn ) ghép nối tiếp với Trong đó cực âm nguồn điện trước nối dây dẫn với cực dương nguồn điện sau A E1, r1 E2, r2 E3, r3 + - + - + - B b) Suất điện động Eb nguồn nối tiếp tổng các suất điện động các nguồn điện có bộ: Eb = E + E + … + E n c) Điện trở rb nguồn nối tiếp tổng các điện trở các nguồn có rb = r + r + … + r n - Nếu có n nguồn giống (E , r ) ghép nối tiếp Eb = n E Câu 52: Bộ nguồn song song và rb = n r E, r a) Bộ nguồn song song là nguồn gồm n nguồn giống (E , r ) ghép song song cách nối cực dương các nguồn vào cùng điểm A, cực âm các nguồn vào cùng điểm B + E, r A b) Suất điện động Eb và điện trở rb nguồn song song: Eb = E rb r n + E, r + - Câu 53: Bộ nguồn hỗn hợp đối xứng a) Bộ nguồn hỗn hợp đối xứng là nguồn n dãy ghép song song với nhau, dãy gồm m nguồn điện giống ghép nối tiếp m A + - + + - + - + + - + - + + - B n b) Suất điện động Eb và rb nguồn hỗn hợp đối xứng Eb = m E rb m.r n * BÀI 11: PHƯƠNG PHÁP GIẢI MỘT SỐ BÀI TOÁN VỀ TOÁN MẠCH Câu 54: Những lưu ý phương pháp giải a) Nhận dạng mạch điện bài toán: Mạch kín ( toàn mạch ) gồm: (E , r ) hay nguồn (Eb , rb ) và mạch ngoài ( điện trở, bóng đèn … ) + Nhận dạng nguồn ( mắc nối tiếp hay song song hay hỗn hợp đối xứng ) để tính Eb, rb + Nhận dạng mạch ngoài ( các điện trở, đèn mắc nối tiếp hay song song ) để tính điện trở tương đương RN b) Giải bài toán: Lop11.com B (8) P… Vận dụng định luật Ôm toàn mạch để tính I , E hay Ungoài , A , c) Các công thức cần vận dụng: I E RN r ; E = I (RN + r) U = I RN = E - I r Ang = E I t A = U.I.t ; ; P ng = E.I P= U.I ; H E UN (%) * CHƯƠNG III: DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG * BÀI 13: DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI Câu 55: Bản chất dòng điện kim loại Dòng điện kim loại là dòng chuyển đời có hướng các electron tự tác dụng điện trường Trong kim loại, các nguyên tử bị electron hoá trị trở thành ion dương, liên kết với cách trật tự tạo thành mạng tinh thể kim loại Chuyển động nhiệt các ion càng mạnh, mạng tinh thể càng trật tự Các electron hoá trị tách khỏi nguyên tử, trở thành các electron tự chuyển động hỗn loạn và không sinh dòng điện Điện trường E dòng điện ngoài sinh đẩy khí electron trôi ngược chiều điện trường, tạo dòng điện Sự trật tự mạng tinh thể cản trở chuyển động electron tự do, là nguyên nhân gây điện trở kim loại Vậy: Thuyết electron cho thấy hạt tải điện kim loại là electron tự Mật độ chúng cao nên kim loại dẫn điện tốt - Câu 56: Sự phụ thuộc điện trở suất kim loại theo nhiệt độ - Khi nhiệt độ tăng, chuyển động các ion mạng tinh thể tăng, làm cho điện trở suất kim loại tăng theo hàm bậc nhiệt độ o [1 (t to )] o : điện trở suất t o oC ( thường là 20oC ) : là hệ số nhiệt điện trở ( K-1 ) Câu 57: Điện trở kim loại nhiệt độ thấp – Hiện tượng siêu dẫn - Khi nhiệt độ càng giảm, điện trở suất kim loại giảm liên tục Đến gần 0oK điện trở các kim loại bé Khi nhiệt độ thấp nhiệt độ tới hạn TC thì điện trở suất đột ngột giảm xuống Các vật liệu chuyển sang trạng thái siêu dẫn Câu 58: Hiện tượng nhiệt điện - Cặp nhiệt điện là hai dây dẫn kim loại khác chất, hai đầu hàn vào Khi nhiệt độ hai mối hàn T1, T2 khác mạch có suất điện động nhiệt điện E = T – ( T – T2 ) T là hệ số nhiệt điện động * BÀI 14: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN Câu 59: Thuyết điện li - Trong dung dịch, các hợp chất hoá học axít, bazơ và muối bị phân li ( phần toàn ) thành các nguyên tử ( nhóm nguyên tử ) tích điện gọi là ion ; ion có thể chuyển động tự dung dịch và trở thành hạt tải điện Các dung dịch muối, axit, bazơ, các muối nóng chảy gọi là chất điện phân - Câu 60: Bản chất dòng điện chất điện phân - Dòng điện chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng các ion điện trường Chất điện phân không dẫn điện tốt kim loại Dòng điện chất điện phân không tải điện lượng mà còn tải vật chất theo Tới điện cực có các electron có thể tiếp còn lượng vật chất đọng lại điện cực gây tượng điện phân Lop11.com (9) Câu 61: Các tượng diễn điện cực – Hiện tượng dương cực tan - Dưới tác dụng điện trường, các ion các điện cực, trao đổi điện tích với các điện cực, trở thành các nguyên tử hay phân tử trung hoà bám vào điện cực hay bay lên khỏi dung dịch gây các phản ứng phụ Trường hợp chất điện phân là dung dịch muối kim loại mà anốt làm chính kim loại đó thì có tượng dương cực tan Vậy tượng dương cực tan xảy điện phân dung dịch muối kim loại mà anốt làm chính kim loại Câu 62: Các định luật Faraday Định luật Faraday thứ nhất: Khối lượng vật chất giải phóng điện cực bình điện phân tỉ lệ thuận với điện lượng chạy qua bình đó m k q ( k: là đương lượng điện hoá chất giải phóng điện cực ) Định luật Faraday thứ hai: Đương lượng điện hoá K nguyên tố tỉ lệ với đương lượng gam lệ là F nguyên tố đó Hệ số tỉ , đó F gọi là số Faraday k - A n A F n Với F = 96500 C/mol Kết hợp định luật ta công thức Faraday m A I t F n ( m là khối lượng chất giải phóng điện cực – Tính gam ) Câu 63: Ứng dụng tượng điện phân: Hiện tượng điện phân có nhiều ứng dụng thực tế, sản xuất và đời sống luyện nhôm, tinh luyện đồng , điều chế clo xút, mạ điện, đúc điện … Câu 64: Dòng điện chất điện phân khác dòng điện kim loại nào ? - Dòng điện chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng các ion dương và ion âm điện trường Dòng điện chất điện phân không tải điện lượng mà còn tải vật chất theo Còn dòng điện kim loại là dòng chuyển dời có hướng các electron tự tác dụng điện trường Câu 65: Chất điện phân thường dẫn điện tốt hay kém kim loại ? Tại ? - Chất điện phân thường dẫn điện kém kim loại Tại vì: + Mật độ các electron chất điện phân nhỏ mật độ các electron kim loại + Khối lượng và kích thước các ion chất điện phân lớn khối lượng các electron, nên tốc độ di chuyển có hướng chúng nhỏ electron + Môi trường dung dịch điện phân trật tự, nên cản trở mạnh chuyển động có hướng các ion * BÀI 15: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ Câu 66: Chất khí là môi trường cách điện - Chất khí không dẫn điện vì các phân tử khí trạng thái trung hoà điện, đó chất khí không có hạt tải điện Câu 67: Sự dẫn điện chất khí điều kiện thường - Thực chất khí không phải tuyệt đối không dẫn điện Khi đốt nóng không khí đèn ga, chiếu các xạ ( tia tử ngoại ) thì chất khí xuất các hạt tải điện, nên chất khí có thể dẫn điện Câu 68: Bản chất dòng điện chất khí a) Sự ion hoá chất khí và tác nhân ion hoá: + Dòng điện chất khí là dòng chuyển dời có hướng các ion dương theo chiều điện trường, và các ion âm, các electron ngược chiều điện trường Các hạt tải điện này chất khí bị ion hoá sinh + Ngọn lửa ga, tia tử ngoại đèn thuỷ ngân gọi là các tác nhân ion hoá + Khi tác nhân ion hoá, các ion dương, ion âm và các electron trao đổi điện tích với với điện cực để trở lại thành các phân tử trung hoà, chất khí không dẫn điện b) Quá trình dẫn điện không tự lực chất khí: + Quá trình dẫn điện không tự lực chất khí tồn ta tạo hạt tải điện khối khí hai cực và biến ta ngừng việc tạo hạt tải điện + Quá trình dẫn điện không tự lực không tuân theo định luật Ôm Lop11.com (10) c) Hiện tượng nhân số hạt tải điện chất khí quá trình dẫn điện không tự lực: Hiện tượng tăng mật độ hạt tải điện chất khí dòng điện chạy qua gây gọi là tượng nhân số hạt tải điện Câu 69: Quá trình dẫn điện tự lực chất khí và điều kiện để tạo quá trình dẫn điện tự lực Quá trình dẫn điện chất khí có thể tự trì, không cần ta chủ động tạo hạt tải điện, gọi là quá trình dẫn điện ( phóng điện ) tự lực Có cách chính để dòng điện có thể tạo hạt tải điện chất khí: Dòng điện chạy qua chất khí làm nhiệt độ khí tăng cao, khiến phân tử khí bị ion hoá Điện trường chất khí lớn, khiến phân tử khí bị ion hoá nhiệt độ thấp Catôt bị dòng điện nung nóng đỏ, làm cho nó có khả phát electron ( phát xạ electron ) Catôt không nóng đỏ bị các ion dương có lượng lớn đập vào, làm bật electron khỏi catôt và trở thành hạt tải điện Có kiểu phóng điện tự lực thường gặp là tia lửa điện và hồ quang điện Câu 70: Tia lửa điện và điều kiện tạo tia lửa điện a) Định nghĩa: Tia lửa điện là quá trình phóng điện tự lực chất khí đặt hai điện cực điện trường đủ mạnh để biến phân tử khí trung hoà thành ion dương và electron tự b) Điều kiện tạo tia lửa điện: Tia lửa điện hình thành không khí điều kiện thường, điện trường đạt đến giá trị ngưỡng vào khoảng 106 V/m Hiệu điện đủ để phát sinh tia lửa điện không khí điện cực dạng khác các khoảng khác c) Ứng dụng: + Bộ phận tạo tia lửa điện động ( bugi ) + Sét là tia lửa điện khổng lồ ( là quá trình phóng điện các đám mây và mặt đất tích điện dương Câu 71: Hồ quang điện và điều kiện tạo hồ quang điện a) Hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực xảy chất khí áp suất thường áp suất thấp đặt hai điện cực có hiệu điện không lớn Hồ quang điện có thể kèm theo toả nhiệt và toả sáng mạnh b) Điều kiện tạo hồ quang điện: + Làm cho hai điện cực nóng đỏ đến mức có thể phát xạ nhiệt electron + Tạo điện trường đủ mạnh hai điện cực để ion hoá chất khí, tạo tia lửa điện hai điện cực Khi đó quá trình phóng điện tự lực trì Nó tạo cung sáng chói lửa nối hai điện cực gọi là hồ quang điện + Hồ quang điện phát nhiệt độ cao ( có thể lên tới 3500oC ) làm anốt bị lõm xuống c) Ứng dụng: Hàn điện, làm đèn chiếu sáng, đun chảy vật liệu … * BÀI 16: DÒNG ĐIỆN TRONG CHÂN KHÔNG Câu 72: Cách tạo dòng điện chân không – Bản chất dòng điện chân không - Chân không là môi trường đã lấy tất các phân tử khí Nó không chứa hạt tải điện nên không dẫn điện Muốn tạo dòng điện chạy hai điện cực đặt chân không, ta phải đưa hạt tải điện là các electron vào đó ( cách đốt nóng điện cực ) Bản chất dòng điện chân không: Dòng điện chân không là dòng chyển dời có hướng các electron đưa vào khoảng chân không đó Câu 73: Tia catốt a) Định nghĩa: Tia catốt là dòng các electron phát từ catốt, có lượng lớn và bay tự không gian, sinh phóng điện qua chất khí áp suất thấp b) Tính chất tia catốt: + Nó phát từ tia catốt, theo phương vuông góc với bề mặt catốt Gặp vật cản, nó bị chặn lại và làm vật đó tích điện âm + Nó mang lượng lớn: làm đen phim ảnh, làm huỳnh quang số tinh thể, làm kim loại phát tia X, làm nóng các vật mà nó rọi vào và tác dụng lực lên các vật đó + Từ trường làm tia catốt lệch theo hướng vuông góc với phương lan truyền và phương từ trường, còn điện trường làm tia catốt lệch theo chiều ngược với chiều điện trường c) Bản chất tia catốt: Tia catốt thực chất là dòng electron phát từ catốt và bay gần tự ống thí nghiệm d) Ứng dụng: Tia catốt có khả làm huỳnh quang các chất và bị làm lệch điện trường và từ trường Nó dùng đèn hình và ống phóng điện tử * BÀI 17: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN Câu 74: Chất bán dẫn và tính chất - Chất bán dẫn là nhóm vật liệu mà tiêu biểu là mêgani và silic 10 Lop11.com (11) - Ở nhiệt độ thấp điện trở suất chất bán dẫn siêu tinh khiết lớn Khi nhiệt độ tăng, điện trở suất giảm nhanh, hệ số nhiệt điện trở có giá trị âm Đây là dẫn điện riêng chất bán dẫn Điện trở suất chất bán dẫn phụ thuộc mạnh vào nhiệt độ và tạp chất Điện trở suất chất bán dẫn giảm đáng kể nó bị chiếu sáng bị tác dụng các tác nhân ion hoa khác Câu 75: Hạt tải điện chất bán dẫn – Bán dẫn loại n và bán dẫn loại p a) Bán dẫn loại n và bán dẫn loại p: + Bán dẫn có hạt tải điện mang điện âm gọi là bán dẫn loại n Ví dụ: Silic pha tạp phôtpho (P), asen (AS) anitimon (Sb) + Bán dẫn có hạt tải điện mang điện dương gọi là bán dẫn loại p Ví dụ: Silic pha tạp bo (B) , nhôm (Al) gali (Ga) b) Electron và lỗ trống: + Chất bán dẫn có loại hạt tải điện là electron và lỗ trống + Dòng điện chất bán dẫn là dòng các electron dẫn chuyển động ngược chiều điện trường và dòng các lỗ trống chuyển động cùng chiều điện trường c) Tạp chất cho (đono) vá tạp chất nhận (axepto): + Bán dẫn chứa đono ( tạp cho ) là loại n có mật độ electron lớn so với mật độ lỗ trống + Bán dẫn chứa axepto ( tạp nhận ) là loại p, có mật độ lỗ trống lớn so với mật độ electron Câu 76: Lớp chuyển tiếp p – n Lớp chuyển tiếp p – n là chỗ tiếp xúc miền mang tính dẫn p và miền mang tính dẫn n tạo trên tinhthể bán dẫn a) Lớp nghèo: Khi cho bán dẫn loại n và loại p tiếp xúc nhau, lớp chuyển tiếp p – n, hình thành lớp không có hạt tải điện gọi là lớp nghèo ( có điện trở lớn ) b) Dòng điện chạy qua lớp nghèo: + Chiều dòng điện qua lớp nghèo ( từ p sang n ) là chiều thuận + Dòng điện không thể chạy qua từ miền (n sang p) vì không có hạt tải điện đến lớp nghèo c) Hiện tượng phun hạt tải điện: Khi dòng điện chạy qua lớp nghèo theo chiều thuận, các hạt tải điện vào lớp nghèo có thể tiếp sang miền đối diện Ta nói có tượng phun hạt tải điện từ miền này sang miền khác Câu 77: Điốt bán dẫn và mạch chỉnh lưu dùng điốt bán dẫn - Điốt bán dẫn thực chất là lớp chuyển tiếp p – n Vì tính chất dẫn điện chiều lớp chuyển tiếp p – n nên điốt bán dẫn dùng để điều chỉnh lưu dòng điện xoay chiều thành chiều Câu 78: Tranzito lưỡng cực n – p – n a) Hiệu ứng tranxito: Hiệu ứng dòng điện chạy từ B sang E làm thay đổi điện trở RCB gọi là hiệu ứng tranzito b) Tranzito lưỡng cực n – p – n: Tinh thể bán dẫn pha tạp để tạo miền p mỏng kẹp hai miền n1 và n2 đã mô tả trên gọi tranzito lưỡng cực n – p –n GV biên soạn – XS 11 Lop11.com (12)