Vật lí 11 Cánh diều Bài 1: Cường độ dòng điện

1.1.1. Hạt mang điện chuyển động trong kim loại

- Bên trong kim loại có các electron tự do chuyển động, chúng được gọi là các electron dẫn, bởi vì chúng là các hạt cho phép kim loại dẫn điện.

- Khi không có tác dụng của điện trường ngoài, các electron tự do chuyển động nhiệt hỗn loạn, không tạo ra dòng điện trong kim loại.

- Khi nguồn điện được nối với dây dẫn kim loại, nguồn điện tác dụng lực lên các electron dẫn làm cho chúng vừa chuyển động hỗn loạn vừa di chuyển theo chiều từ cực âm về cực dương.

Hình 1.1. Các electron dẫn trong kim loại chuyển động có hướng giữa các ion dương dao động quanh vị trí cân bằng cố định

- Chiều của dòng điện được quy ước là chiều từ cực dương của nguồn điện đang tạo ra dòng điện, qua dây dẫn đến cực âm.

1.1.2. Hạt mang điện chuyển động trong dung dịch chất điện phân

Hình 1.2. Ion dương và ion âm chuyển động thành dòng ngược chiều nhau và đều góp phần tạo thành dòng diện trong dung dịch

Dòng điện có thể chạy qua dung dịch muối, acid hoặc base; chúng được gọi chung là chất điện phân. Trong dung dịch, chất điện phân tách ra thành các ion trái dấu: ion dương và ion âm chuyển động tự do.

1.2.1. Tác dụng mạnh yếu của dòng điện

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.

Một số ước của đơn vị ampe:

1 mA = 10^-3 A

1μA = 10⁻⁶A

1.2.2. Định nghĩa cường độ dòng điện

Hình 1.3. Các diện tích dịch chuyển qua tiết diện thắng S của vật dẫn theo phương vuông góc với tiết diện này

· Cường độ dòng điện được xác định bằng điện lượng (lượng điện tích) chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong một đơn vị thời gian

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

1.2.3. Tốc độ dịch chuyển có hướng của hạt mang điện

Tốc độ dịch chuyển có hướng của hạt mang điện: \(v = \frac{I}{{Sne}}\)

Trong đó:

- I là cường độ dòng điện

- n là mật độ hạt mang điện có điện tích e

- e là điện tích hạt mang điện

- S là tiết diện của dây dẫn

Hình 1.4. Mô hình hạt mang điện có điện tích e, dịch chuyển có hướng với tốc độ v trong dây dẫn có chiều dài l và tiết diện thắng S, tạo ra dòng điện có cường độ I

Ví dụ 1: Đường đặc tuyến Vôn - Ampe biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện qua một điện trở vào hiệu điện thế hai đầu vật dẫn là đường: 

A. Cong hình elip

B. Thẳng

C. Hyperbol

D. Parabol

Hướng dẫn giải

Đường đặc tuyến Vôn - Ampe biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện qua một điện trở vào hiệu điện thế hai đầu vật dẫn là đường: Thẳng

Đáp án B

Ví dụ 2: Trong thời gian 5 s có một điện lượng Δq = 2,5 C dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây tóc một bóng điện. Tính cường độ dòng điện qua đèn?

Hướng dẫn giải

Áp dụng công thức

\(I\,{\rm{ = }}\frac{{\Delta q}}{{\Delta t}} = \frac{{2,5}}{5} = 0,5\) (A)

Học xong bài này các em cần biết:

- Thực hiện thí nghiệm (hoặc dựa vào tài liệu đa phương tiện), nêu được cường độ dòng điện đặc trưng cho tác dụng mạnh yếu của dòng điện và được xác định bằng điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong một đơn vị thời gian. 

- Định nghĩa được đơn vị đo điện lượng coulomb là lượng điện tích chuyển tiết qua diện thẳng của dây dẫn trong 1 s khi có cường độ dòng điện 1A chạy qua dây dẫn.

- Vận dụng được biểu thức I = Snve cho dây dẫn có dòng điện, với n là mật độ hạt mang điện, S là tiết diện thẳng của dây, v là tốc độ dịch chuyển của hạt mang điện tích e.

Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lí 11 Cánh diều Bài 1 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết. 

Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!

Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lí 11 Cánh diều Bài 1 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.

Mở đầu trang 86 SGK Vật lí 11 Cánh diều - CD

Giải Câu hỏi 1 trang 86 SGK Vật lí 11 Cánh diều - CD

Giải Câu hỏi 2 trang 87 SGK Vật lí 11 Cánh diều - CD

Giải Câu hỏi 3 trang 87 SGK Vật lí 11 Cánh diều - CD

Giải Câu hỏi 4 trang 87 SGK Vật lí 11 Cánh diều - CD

Luyện tập 1 trang 88 SGK Vật lí 11 Cánh diều - CD

Luyện tập 2 trang 88 SGK Vật lí 11 Cánh diều - CD

Thực hành trang 88 SGK Vật lí 11 Cánh diều - CD

Tìm hiểu thêm trang 89 SGK Vật lí 11 Cánh diều - CD

Luyện tập 3 trang 89 SGK Vật lí 11 Cánh diều - CD

Vận dụng trang 90 SGK Vật lí 11 Cánh diều - CD

Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý HOC247 sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!

Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!