Lý thuyết và bài tập tự luyện dòng điện không đổi, nguồn điện ( hay)

LÝ THUYẾT  VÀ BÀI TẬP TỰ LUYỆN DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI, NGUỒN ĐIỆN

A. LÝ THUYẾT CƠ BẢN 

1. Dòng  điện không đổi

a. Dòng điện: Là dòng chuyển dời có hướng của các hạt mang điện.

-  Quy ước chiều dòng điện: Là chiều chuyển dời có hướng của các hạt mang điện tích dương.

 Lưu ý: 

+ Trong điện trường, các hạt mang điện chuyển động từ nơi có điện thế cao sang nơi có điện thế thấp, nghĩa là chiều của dòng điện là chiều giảm của điện thế trong vật dẫn.

+ Trong kim loại, hạt tham gia tải điện là electron mang điện tích âm nên chuyển động từ nơi có điện thế thấp sang nơi có điện thế cao, nghĩa là chuyển động ngược với chiều của dòng điện theo quy ước.

b.Cường  độ dòng điện:

• Định nghĩa: \(I=\frac{\Delta q}{\Delta t}=\frac{N.\begin{vmatrix} e \end{vmatrix}}{\Delta t}\) ,  cường độ dòng điện I có đơn vị là ampe (A)

Trong đó: \(\Delta q\) là điện lượng, \(\Delta t\) là thời gian.

          + nếu \(\Delta t\) là hữu hạn, thì I là cường độ dòng điện trung bình;

          + nếu \(\Delta t\) là vô cùng bé, thì i là cường độ dòng điện tức thời.

          + N số electron chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong thời gian t(s)

Dòng điện không đổi: \(I=\frac{q}{t}\)

Lưu ý:  số electron chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn: \(N=\frac{I.t}{e}\) 

2. Định luật Ôm đối với đoạn mạch chỉ có điện trở 

a. Định luật Ôm : \(I=\frac{U}{R}\)

b. Điện trở của vật dẫn: \(R=\rho \frac{l}{S}\)

Trong đó, \(\rho\) là điện trở suất của vật dẫn. Điện trở suất phụ thuộc vào nhiệt độ theo công thức: 

\(\rho =\rho _{0}\left [ 1+\alpha (t-t_{0}) \right ]\)

_{\(\rho _{0}\)} là điện trở suất của vật dẫn ở t_o (^oC)  thường lấy ở giá trị 20^oC.

\(\alpha\) được gọi là hệ số nhiệt điện trở.

c. Ghép điện trở

3. Nguồn điện – suất điện động nguồn điện

a. Nguồn điện

+ Cơ cấu để tạo ra và duy trì hiệu điện thế nhằm duy trì dòng điện gọi là nguồn điện.

+ Hai cực nhiễm điện khác nhau là nhờ lực lạ tách electron ra khỏi nguyên tử trung hòa rồi chuyển  electron hay Ion dương ra khỏi mỗi cực.

b. Suất điện động nguồn điện

- Là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của nguồn điện.

Công thức: \(e=\frac{A}{q}\)

- Điện trở của nguồn điện được gọi là điện trở trong cảu nó.

- Mỗi nguồn điện được đặc trưng: (E , r)

 B.  PHƯƠNG PHÁP-BÀI TẬP:

Tính cường độ dòng điện, số electron đi qua một đoạn mạch.

• Dùng các công thức I = \(\frac{q}{t}\)  (q là điện lượng dịch chuyển qua đoạn mạch)

                                           N = \(\frac{q}{\begin{vmatrix} e \end{vmatrix}}\)   (\(\begin{vmatrix} e \end{vmatrix}\) = 1,6. 10^-19 C)

Tính suất điện động hoặc điện năng tích lũy của nguồn điện.

• Dùng công thức \(e=\frac{A}{q}\) ( e là suất điện động của nguồn điện, đơn vị là Vôn (V) )

Bài 1: Cường độ dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn là I = 0,5 A.

a) Tính điện lượng dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây tóc trong 10 phút ?

b) Tính số electron dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây tóc trong khoảng thời gian trên ?

Giải: ……………………………………………………………………………………………………………...

Bài 2: Suất điện động của một nguồn điện là 12 V. Tính công của lực lạ khi dịch chuyển một lượng điện tích là 0,5 C bên trong nguồn điện từ cực âm đến cực dương của nó ?

Giải: ……………………………………………………………………………………………………………...

Bài 3: Tính suất điện động của nguồn điện. Biết rằng khi dịch chuyển một lượng điện tích 3.10^-3 C giữa hai cực bên trong nguồn điện thì lực lạ thực hiện một công là 9 mJ.

Giải: ……………………………………………………………………………………………………………...

Bài 4: Suất điện động của một acquy là 6 V. Tính công của lực lạ khi dịch chuyển một lượng điện tích là 0,16 C bên trong acquy từ cực âm đến cực dương của nó ?

 Giải: ……………………………………………………………………………………………………………...

Bài 5: Tính điện lượng và số electron dịch chuyển qua tiết diện ngang của một dây dẫn trong một phút. Biết dòng điện có cường độ là 0,2 A.

Giải: ……………………………………………………………………………………………………………...

Bài 6: Một bộ pin của một thiết bị điện có thể cung cấp một dòng điện 2 A liên tục trong 1 giờ thì phải nạp lại.

a)     Nếu bộ pin trên được sử dụng liên tục trong 4 giờ ở chế độ tiết kiệm năng lượng thì phải nạp lại. Tính cường độ dòng điện mà bộ pin này có thể cung cấp?

b)    Tính suất điện động của bộ pin này nếu trong thời gian 1 giờ nó sinh ra một công là 72 KJ.

Giải: ……………………………………………………………………………………………………………...