Vật lý 11 Bài 7: Dòng điện không đổi và nguồn điện

- Dòng điện là dòng chuyển động có hướng của các điện tích.

- Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển động có hướng của các electron tự do.

- Qui ước chiều dòng điện là chiều chuyển động của các diện tích dương (ngược với chiều chuyển động của các điện tích âm).

- Các tác dụng của dòng điện: Tác dụng từ, tác dụng nhiệt, tác dụng hoác học, tác dụng cơ học, sinh lí, …

- Cường độ dòng điện cho biết mức độ mạnh yếu của dòng điện. Đo cường độ dòng điện bằng ampe kế. Đơn vị cường độ dòng điện là ampe (A).

1.2.1. Cường độ dòng điện:

- Mô hình dòng điện chạy qua vật dẫn:

- 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 ({Delta {mathop{rm q}nolimits} }) dịch chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong khoảng thời gian ({Delta {mathop{rm t}nolimits} }) và khoảng thời gian đó

(I = frac{{Delta {mathop{rm q}nolimits} }}{{Delta {mathop{rm t}nolimits} }})

1.2.2. Dòng điện không đổi:

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

- Cường độ dòng điện của dòng điện không đổi:

(I = frac{q}{t})

1.2.3. Đơn vị của cường độ dòng điện và của điện lượng:

- Đơn vị của cường độ dòng điện trong hệ SI là ampe (A).

(1A = left[ {frac{{1C}}{{1s}}} right])

- Đơn vị của điện lượng là culông (C).

1C = 1A.s

1.3.1. Điều kiện để có dòng điện:

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

1.3.2. Nguồn điện:

- Nguồn điện duy trì hiệu điện thế giữa hai cực của nó.

- Lực lạ bên trong nguồn điện: Là những lực mà bản chất không phải là lực điện. Tác dụng của lực lạ là tách và chuyển electron hoặc ion dương ra khỏi mỗi cực, tạo thành cực âm (thừa nhiều electron) và cực dương (thiếu hoặc thừa ít electron) do đó duy trì được hiệu điện thế giữa hai cực của nó

1.4.1. Công của nguồn điện

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

1.4.2. Suất điện động của nguồn điện

a) Định nghĩa

Suất điện động (xi ) của 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 và độ lớn của điện tích đó.

b) Công thức (xi = frac{A}{q})

c) Đơn vị

- Đơn vị của suất điện động trong hệ SI là vôn (V).

- Số vôn ghi trên mỗi nguồn điện cho biết trị số của suất điện động của nguồn điện đó.

- Suất điện động của nguồn điện có giá trị bằng hiệu điện thế giữa hai cực của nó khi mạch ngoài hở.

- Mỗi nguồn điện có một điện trở gọi là điện trở trong của nguồn điện

1.5.1. Pin điện hóa

- Cấu tạo chung của các pin điện hoá là gồm hai cực có bản chất khác nhau được ngâm vào trong chất điện phân.

1.5.2. Acquy

a. Acquy chì

- Bản cực dương bằng chì điôxit (PbO2) cực âm bằng chì (Pb). Chất điện phân là dung dịch axit sunfuric (H2SO4) loãng.

- Suất điện động khoảng 2V.

- Acquy là nguồn điện có thể nạp lại để sử dụng nhiều lần dựa trên phản ứng hoá học thuận nghịch: nó tích trữ năng lượng dưới dạng hoá năng khi nạp và giải phóng năng lượng ấy dưới dạng điện năng khi phát điện.

- Khi suất điện động của acquy giảm xuống tới 1,85V thì phải nạp điện lại.

b. Acquy kiềm

- Acquy cađimi-kền, cực dương được làm bằng Ni(OH)2, còn cực âm làm bằng Cd(OH)2 ; các cực đó được nhúng trong dung dịch kiềm KOH hoặc NaOH.

- Suất điện động khoảng 1,25V.

- Acquy kiềm có hiệu suất nhỏ hơn acquy axit nhưng lại rất tiện lợi vì nhẹ hơn và bền hơn.