Tiêu đề Chủ đề 1 - CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN - GV.docx ✅

CHUYÊN ĐỀ 4 : DÒNG ĐIỆN MẠCH ĐIỆN Chủ đề 1 – CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN I – TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1. Cường độ dòng điện : - Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn là độ lớn của điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong một đơn vị thời gian, càng lớn thì dòng điện chạy qua càng mạnh. - Cường độ dòng điện được xác định bằng công thức: Với đơn vị của cường độ dòng điện là A, của điện lượng là C, của thời gian là s. - Từ công thức trên ta có: Δq = I.Δt. - Đơn vị điện lượng C được định nghĩa là tổng điện lượng của các hạt mang điện chạy qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong 1s bởi dòng điện có cường độ 1A, hay 1C = 1As. 2. Dòng điện chạy trong dây dẫn kim loại : - Electron tự do trong kim loại có thể chuyển động tự do. - Khi dây dẫn kết nối với nguồn điện thì trong dây dẫn xuất hiện điện trường. - Các electron mang điện tích âm dịch chuyển ngược chiều với hướng của điện trường, tạo ra dòng điện. - Chiều dòng điện trong mạch được quy ước từ cực dương đến cực âm của nguồn điện. - Trong kim loại, dòng điện được tạo ra bởi các electron dịch chuyển ngược chiều với chiều quy ước của dòng điện. 3. Biểu thức liên hệ giữa cường độ dòng điện với mật độ và tốc độ của các hạt mang điện - Nếu gọi: + S: diện tích tiết diện thẳng của dây dẫn. + n: mật độ hạt mang điện (số electron tự do trong một đơn vị thể tích của dây dẫn). + v: tốc độ dịch chuyển có hướng của electron. + e: độ lớn điện tích của electron. - Số electron chạy qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong khoảng thời gian At là: N = nSv.Δt. - Điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn là: Δq = N e = Snve.Δt.
- Cường độ dòng điện chạy qua một dây dẫn kim loại được tính bằng công thức: I = Snve. II – BÀI TẬP ÔN LÍ THUYẾT A – BÀI TẬP ĐIỀN KHUYẾT Câu 1: Điền khuyết các từ khóa thích hợp vào chỗ trống: a. Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn là độ lớn của ……………….. chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong một đơn vị …………… b. Cường độ dòng điện càng ……… thì dòng điện chạy qua càng…………. c. Đơn vị điện lượng C được định nghĩa là ………………của các hạt mang điện chạy qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong ……….. bởi dòng điện có cường độ ………. d. …………..tự do trong kim loại có thể chuyển động tự do. e. Chiều dòng điện trong mạch được quy ước từ ………… đến ………..của nguồn điện. f. Trong kim loại, dòng điện được tạo ra bởi các electron ………….với chiều quy ước của …… Lời giải: a. điện lượng - thời gian b. lớn (nhỏ) - mạnh (yếu) c. tổng điện lượng - 1s - 1A d. Electron e. cực dương - cực âm f. dịch chuyển ngược chiều - dòng điện B – BÀI TẬP NỐI CÂU Câu 2: Hãy nối những kí hiệu tương ứng ở cột A với những khái niệm tương ứng ở cột B CỘT A CỘT B Δq = I.Δt I = Δq/Δt I = Snve N = nSv.Δt Công thức xác định cường độ dòng điện Công thức xác định điện lượng Số electron chạy qua tiết diện thẳng của dây dẫn Cường độ dòng điện chạy qua một dây dẫn kim loại Đáp án : 1 – b 2 - a 3 - d 4 – c
C – BÀI TẬP TỰ LUẬN Câu 3: Vì sao khi chưa có điện trường ngoài, các hạt tải điện trong dây dẫn chuyển động nhiệt không ngừng với tốc độ cỡ 10 6 m/s mà không có dòng điện trong dây dẫn? Lời giải: Vì các hạt tải điện chuyển động hỗn loạn, không tạo thành dòng, không theo một hướng nhất định. Câu 4: Nêu ý nghĩa vật lí của cường độ dòng điện? Để biểu diễn cường độ dòng điện ta sử dụng đơn những đơn vị nào? Lời giải: Cường độ dòng điện đặc trưng cho tác dụng mạnh yếu của dòng điện và được đo bằng đơn vị ampe, kí hiệu là A. Để biểu diễn dòng điện có cường độ nhỏ, ta sử dụng các đơn vị miliampe (mA) hoặc microampe (HA): 1 mA = 10A; 1 = 10 -6 A - Từ biểu thức: q = I.t hãy cho biết ý nghĩa của đơn vị điện lượng? Công thức tính cường độ dòng điện: I: là cường độ dòng điện (A). q: là điện lượng (C). t: là thời gian (s). - Từ biểu thức: q = I.t ta có: 1C = 1A.1s  Ý nghĩa của đơn vị điện lượng: 1 Cu lông là tổng điện lượng của các hạt mang điện chạy qua tiết diện thẳng của một dây dẫn trong 1s bởi dòng điện có cường độ 1A. Câu 5: Cho biết - dòng điện không đổi, cường độ: I - diện tích tiết diện không đổi: S - mật độ hạt tải điện trong dây dẫn: n - điện tích của mỗi hạt tải điện: q - khoảng thời gian điện tích dịch chuyển: - chiều dài đoạn dây dẫn: + Xây dựng công thức tính vận tốc trôi của các hạt tải điện
Lời giải: Sau khoảng thời gian , toàn bộ điện tích chuyển qua tiết diện S của dây dẫn chứa trong một hình trụ đứng có đáy S và chiều dài . Điện lượng của phần này là: Từ đó: Suy ra công thức tính vận tốc hạt tải điện là: Câu 6: Trình bày khái niệm vận tốc trôi của hạt tải điện Lời giải: Trong quá trình chuyển động, các hạt tải điện liên tục bị va đập vô số lần với các hạt khác của vật dẫn. Do đó, các hạt tải điện chuyển động hỗn loạn nhưng có xu hướng theo một phương ưu tiên là phương của điện trường ngoài với vận tốc trung bình không đổi, gọi là vận tốc trôi của hạt tải điện. => Vậy vận tốc trôi của hạt tải điện là vận tốc chuyển động trung bình của hạt tải điện trong quá trình nó di chuyển có hướng theo phương của điện trường ngoài. Câu 7: Dòng điện không đổi là dòng điện một chiều. Nhưng ngược lại thì không đúng. Có những dòng điện không đổi chiều nhưng lại có cường độ thay đổi, ví dụ như xung điện một chiều trong vật lí trị liệu. Hãy tìm hiểu thêm về đặc điểm của xung điện một chiều. Lời giải: Một số dạng xung điện một chiều - Xung tam giác - Xung hình chữ nhật - Xung lưỡi cày - Xung hình sin Tác dụng sinh lí của dòng xung điện - Tác dụng ức chế: giảm đau và giảm trương lực cơ. - Tác dụng kích thích thần kinh cơ.