Giải Bài 7 Vật Lí 11: Dòng điện Không đổi. Nguồn điện - Tech12h

A. Lý thuyết

I. Dòng điện

• Dòng điện là dòng chuyển dời có hướng của các điện tích.
• Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các electron.
• Chiều dòng điện là chiều từ cực dương đi qua dây dẫn và các dụng cụ điện tới cực âm của nguồn điện
• Tác dụng của dòng điện lên vật dẫn: Tác dụng nhiệt, tác dụng hóa học, tác dụng từ, tác dụng sinh học.

II. Dòng điện không đổi

1. Cường độ dòng điện

Cường độ dòng điện là đại lượng đặc trưng cho tác dụng mạnh, yếu của dòng điện. Nó được xác định bằng thương số của điện lượng $\triangle q$ dịch chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong khoảng thời gian $\triangle t$ và khoảng thời gian đó.

$I = \frac{\triangle q}{\triangle t}$. (A).

2. Dòng điện không đổi

Dòng điện không đổi là dòng điện có chiều và cường độ dòng điện không thay đổi theo thời gian.

Cường độ dòng điện của dòng điện không đổi: $I = \frac{q}{t}$ (A), trong đó q (C) là điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong thời gian t (s).

Chú ý: Định nghĩa đơn vị đo cường độ dòng điện: 1A = $\frac{1C}{1s}$.

Đơn vị của điện lượng là Culong, Culong là điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong thời gian 1s khi có dòng điện không đổi 1A chạy qua dây dẫn này.

III. Nguồn điện - Suất điện động của nguồn

1. Nguồn điện

Điều kiện để có dòng điện: phải có một hiệu điện thế đặt vào hai đầu vật dẫn điện.

Nguồn điện duy trì hiệu điện hế giữa hai cực của nguồn điện.

Lực lạ: Lực khác bản chất với lực điện giúp duy trì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện ngay cả khi có dòng điện chạy qua các vật dẫn nối liền giữa hai cực của nó.

2. Suất điện động

Công của nguồn điện: là công của lực lạ thực hiện làm dịch chuyển các điện tích qua nguồn.

Chú ý: Nguồn điện không có tác dụng tạo ra điện tích. Nguồn điện là một nguồn năng lượng, vì nó có khả năng thực hiện công khi dịch chuyển các điện tích dương bên trong nguồn điện ngược chiều điện trường, hoặc dịch chuyển các điện tích âm bên trong nguồn điện cùng chiều điện trường.

Suất điện động của nguồn điện

• Suất điện động $\varepsilon $ 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 dịch chuyển một điện tích dương q ngược chiều điện trường bên trong nguồn điện và độ lớn của điện tích q đó.
• Biểu thức: $\varepsilon = \frac{A}{q}$
• Trong đó: $\varepsilon $ là suất điện động của nguồn (V)
• A: Công của lực lạ (J).
• q: Độ lớn điện tích (C).

Chú ý:

1V = 1J/C

Số vôn ghi trên mỗi nguồn điện cho biết trị số của suất điện động của nguồn điện đó. Hay, suất điện động của nguồn điện có giá trị bằng hiệu điện thế giữa hai cực của nó khi mạch ngoài hở.

Nguồn điện cũng là vật dẫn và cũng có điện trở được gọi là điện trở trong của nguồn.

IV. Sơ lược về pin và acquy

1. Pin

Pin Vôn-ta:

Là nguồn điện hóa học được chế tạo gồm một cực bằng kẽm (Zn), một cực bằng đồng (Cu) ngâm trong dung dịch axit sunfuric (H2 SO4).

Suất điện động của pin: $\varepsilon = U_{2} - U_{1} = 1,1$ (V).

Pin Lơ-clan-sê

Có cực dương là thanh than được bọc xung quanh bằng mangan điôxit (MnO2) có trộn thêm than chì. Dung dịch chất điện phân là amoni clorua

Suất điện động của pin: $\varepsilon \approx 1,5$ (V).

2. Acquy

Acquy chì

Cực âm: Chì (Pb)

Cực dương: Chì điôxít (PbO2)

Chất điện phân: Dung dịch H2SO4 loãng.

Suất điện động: $\varepsilon \approx 2$ (V).

Acquy kiềm

Cực âm: Cađimi hiđrôxit Cd(OH)2.

Cực dương: Kền hiđrôxit Ni(OH)2.

Chất điện phân: Dung dịch kiềm như KOH, NaOH.

Suất điện động: $\varepsilon \approx 1,25$ (V).