Title CHỦ ĐỀ 23 - NGUỒN ĐIỆN - GV.docx ✅

BÀI 23 : NGUỒN ĐIỆN • Yêu cầu cần đạt (Trích từ CTGDPT Vật lí 2018): - Định nghĩa được suất điện động qua năng lượng dịch chuyển một điện tích đơn vị theo vòng kín. - Mô tả được ảnh hưởng của điện trở trong của nguồn điện lên hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn. - So sánh được suất điện động và hiệu điện thế. • Cấu trúc nội dung: I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT ………………………………………………………………… Lý thuyết chung của chủ đề + Phương pháp giải kèm ví dụ. II. BÀI TẬP PHÂN DẠNG THEO MỨC ĐỘ……………………………………………….. (Theo cấu trúc định dạng đề thi kỳ thi tốt nghiệp trung học phổ thông từ năm 2025 – Quyết định số 764/QĐ - BGDĐT) 1. Câu trắc nhiệm nhiều phương án lựa chọn 2. Câu trắc nghiệm đúng sai 3. Câu trắc nghiệm trả lời ngắn III. BÀI TẬP LUYỆN TẬP………………………………………………………………… (Theo cấu trúc định dạng đề thi kỳ thi tốt nghiệp trung học phổ thông từ năm 2025 – Quyết định số 764/QĐ - BGDĐT)
I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT – PHƯƠNG PHÁP GIẢI 1. Nguồn điện. Suất điện động của nguồn điện. a. Nguồn điện: Giả sử có hai quả cầu kim loại giống nhau: quả cầu A tích điện dương +q và quả cầu B tích điện âm -q và điện thế của chúng khác nhau (Hình a). Khi nối chúng bằng một sợi dây kim loại, dưới tác dụng của lực điện các electron tự do dịch chuyển từ quả cầu B sang quả cầu A tạo thành dòng điện trong mạch (Hình b). Đến một khoảng thời gian, hai quả cầu trung hòa về điện (V A = V B ) khiến dòng điện “ngừng chảy” (Hình c). Để duy trì sự tồn tại của dòng điện, ta cần duy trì sự chênh lệch điện thế giữa A và B . Định nghĩa: Nguồn điện là thiết bị tạo ra và duy trì sự chênh lệch điện thế, nhằm duy trì dòng điện trong mạch kín. Hình a Hình b Hình c b. Suất điện động của nguồn điện: Khi nối hai cực của nguồn điện bằng một vật dẫn kim loại thì các electron tự do từ cực âm sẽ dịch chuyển qua vật dẫn đến cực dương dưới tác dụng của lực điện. Mặt khác, để duy trì hiệu điện thế giữa hai cực bên trong nguồn, các hạt tải điện dương sẽ chịu tác dụng của lực lạ làm chúng dịch chuyển ngược chiều điện trường từ cực âm đến cực dương (). Để đặc trưng cho khả năng thực hiện công của nguồn điện, người ta đưa ra đại lượng gọi là suất điện động của nguồn (). Định nghĩa: Suất điện động của nguồn điện là đại lượng đặc trung cho khả năng thực hiện công của nguồn điện và có được tính bằng biểu thức: Trong đó: là suất điện động (V); A là công của lực lạ (J); q là điện tích dương (C).
2. Ảnh hưởng của điện trở trong của nguồn điện lên hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn. Trong thực tế, quá trình dịch chuyển của các điện tích bên trong nguồn điện luôn bị cản trở do sự va chạm với các hạt vật chất cấu tạo nên nguồn. Đại lượng đặc trưng cho sự cản trở dịch chuyển của các điện tích bên trong nguồn gọi là điện trở trong r (Ω) của nguồn. Khi ta đo hiệu điện thế giữa hai đầu của nguồn trong mạch kín, ta luôn thu về một giá trị hiệu điện thế nhỏ hơn giá trị suất điện động của nguồn. Nguyên nhân chính là do mỗi nguồn điện đều có điện trở trong. Giả sử ta có một mạch kín như hình, dòng điện I chạy trong mạch trong khoảng thời gian t: Công của nguồn điện: Nhiệt lượng tỏa ra ở điện trở ngoài và điện trở trong: Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng, ta thu được: hay Nếu gọi là hiệu điện thế ở mạch ngoài thì biểu thức được viết lại: 3. So sánh suất điện động và hiệu điện thế. Suất điện động (ξ) Hiệu điện thế (U) Giống nhau Đều đặc trưng cho khả năng thực hiện công. Khác nhau Đặc trưng cho khả năng thực hiện công của nguồn điện (công của lực lạ). Đặc trưng cho khả năng thực hiện công của điện trường tạo ra bởi nguồn điện (công của lực điện). 4. Ghép nguồn.
Dạng 1: Nguồn điện ghép nối tiếp Với n nguồn điện được ghép nối tiếp với nhau, cực âm của nguồn nối với cực dương của nguồn và tương tự với các nguồn điện khác. Suất điện động của bộ nguồn: Điện trở trong của bộ nguồn: Dạng 2: Nguồn điện ghép song song Với n nguồn điện giống nhau () được ghép song song, thì: Suất điện động của bộ nguồn: Điện trở trong của bộ nguồn: Dạng 3: Nguồn điện ghép xung đối Khi hai nguồn điện ghép xung đối, cực âm (hoặc cực dương) của nguồn nối với cực âm (hoặc cực dương) của nguồn , thì: Suất điện động của bộ nguồn: Dạng 4: Nguồn điện ghép hỗn hợp đối xứng Với n nguồn điện giống nhau () được ghép thành n dãy, mỗi dãy có m nguồn điện mắc nối tiếp. - Suất điện động của bộ nguồn: - Điện trở trong của bộ nguồn: PHƯƠNG PHÁP GIẢI DẠNG 1. TÌM CÔNG CỦA NGUỒN ĐIỆN, THỜI GIAN SỬ DỤNG CỦA NGUỒN, DÒNG ĐIỆN CHẠY TRONG NGUỒN. - Sử dụng các công thức: Ví dụ 1: Suất điện động của một Ắc – quy là 12 V. Công của nguồn điện khi dịch chuyển lượng điện tích là 0,5 C từ cực âm tới cực dương của nó là A. 12,0 J. B. 6,0 J. C. 24,0 J. D. 0,5 J.