Vật lí 11 Chân trời sáng tạo Ôn tập chương 4: Dòng điện không đổi

a. Dòng điện

- Dòng điện là dòng dịch chuyển có hướng của các điện tích

- Chiều dòng điện được quy ước là chiều dịch chuyển có hướng của các điện tích dương (ngược với chiều dịch chuyển có hướng của các điện tích âm)

b. Cường động dòng điện

- Đại lượng vật lí đặc trưng cho tác dụng mạnh hay yếu của dòng điện được gọi là cường độ dòng điện, được xác định bằng điện lượng dịch chuyển qua tiết diện thẳng S trong một đơn vị thời gian

\(I = \frac{{{\rm{\Delta }}q}}{{{\rm{\Delta }}t}}\)

- Đơn vị: ampe (A)

- 1 cu lông (1 C) là điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong 1s khi dòng điện không đổi có cường độ 1A chạy qua

1C = 1A.1s = 1A.s

- Vận tốc trôi của các hạt tải điện tỉ lệ với cường độ dòng điện chạy trong vật dẫn

\(v = \frac{I}{{nS\left| q \right|}}\)

- Điện trở của một vật dẫn là đại lượng đặc trưng cho khả năng cản trở dòng điện của vật dẫn. Khi hiệu điện thế đặt vào hai đầu vật dẫn có giá trị U, dòng điện chạy trong mạch có cường độ I thì điện trở được xác định theo công thức

\(R = \frac{U}{I}\)

Trong hệ SI, điện trở có đơn vị là ôm (\(\Omega \)):1 \(\Omega \) = 1 V/A.

– Đèn sợi đốt là đèn chiếu sáng khi bị đốt nóng nhờ tác dụng nhiệt của dòng điện lên dây dẫn kim loại. Điện trở của đèn sợi đốt tăng gần như tuyến tính với nhiệt độ.

– Điện trở nhiệt là linh kiện điện tử mà giá trị điện trở của nó biến thiên rất nhạy theo nhiệt độ.

- Suất điện động E của nguồn điện là đại lượng vật lí đặc trưng cho khả năng sinh công của nguồn điện, nó được đo bằng tỉ số giữa công của lực là A làm di chuyển lượng điện tích q>0 từ cực âm đến cực dương bên trong nguồn điện và điện tích q.

\(E = \frac{A}{q}\)

- Đơn vị: vôn (V)

- Đoạn mạch chứa điện trở R: Hiệu điện thế U và cường độ dòng điện I thỏa:

\(I = \frac{U}{R}\)

- Hiệu điện thế U giữa hai cực của nguồn điện có suất điện động E và điện trở trong r khi phát dòng điện cường độ I chạy qua nguồn được xác định bởi

U=E − Ir

– Năng lượng tiêu thụ của một đoạn mạch bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch và với thời gian dòng điện chạy qua.

A = UIt

Trong hệ SI, năng lượng có đơn vị là jun (J).

– Công suất của dòng điện đặc trưng cho tốc độ sinh công của dòng điện.

\(P = \frac{A}{t} = UI\)

Trong hệ SI, công suất có đơn vị là oát (W).

- Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R được xác định bởi

\(Q = A = UIt = R{I^2}t = \frac{{{U^2}}}{R}t\)

- Công suất tỏa nhiệt được xác định bởi

\(P = UI = R{I^2} = \frac{{{U^2}}}{R}\)

- Năng lượng toàn phần do nguồn điện sinh ra trên toàn mạch

\({A_0} = EIt\)

- Công suất của nguồn điện là đại lượng đặc trưng cho tốc độ sản sinh năng lượng của nguồn điện

\({P_0} = \frac{{{A_0}}}{t} = EI\)

- Hiệu suất của nguồn điện

\(H = \frac{P}{{{P_0}}} = \frac{U}{E}\)

Ví dụ 1: Cường độ dòng điện chạy qua một bóng đèn là 1,2A khi mắc nó vào hiệu điện thế 12V. Muốn cường độ dòng điện chạy qua bóng đèn tăng thêm 0,3A thì hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn tăng hoặc giảm bao nhiêu?

Hướng dẫn giải

Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu dây nên ta có: 

\(\begin{array}{l}
\frac{{{I_1}}}{{{I_2}}} = \frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} \to \frac{{1,2}}{{1,5}} = \frac{{12}}{{{U_2}}}\\
 \to {U_2} = \frac{{1,5.12}}{{1,2}} = 15(V)
\end{array}\)

Vậy hiệu điện thế phải tăng thêm 3V. 

Ví dụ 2: Một đoạn mạch tiêu thụ có công suất 100 W, trong 12 phút nó tiêu thụ một năng lượng

Hướng dẫn giải

Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch

\(A = Pt = 100.\left( {20.60} \right) = 120000J = 120kJ\)

Học xong bài này các em cần biết:

- Dòng điện. Cường độ dòng điện

- Điện trở. Định luật Ohm

- Nguồn điện

- Năng lượng điện. Công suất điện

Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lí 11 Chân trời sáng tạo Ôn tập chương 4 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết. 

• Câu 1:

  Trong các chất sau, chất không phải là chất điện phân là

  • A. Nước nguyên chất.
  • B. NaCl.
  • C. HNO₃.
  • D. Ca(OH)₂

• Câu 2:

  Một tụ điện có điện dung 6 μC được tích điện bằng một hiệu điện thế 3V. Sau đó nối hai cực của bản tụ lại với nhau, thời gian điện tích trung hòa là 10⁻⁴ s. Cường độ dòng điện trung bình chạy qua dây nối trong thời gian đó là

  • A. 1,8 A
  • B. 180 mA
  • C. 600 mA
  • D. 0,5 A

• Câu 3:

  Một bộ ác quy có dung lượng 2A.h được sử dụng liên tục trong 24h. Cường độ dòng điện mà ác quy có thể cung cấp là

  • A. 48 (A)
  • B. 12 (A)
  • C. 0,0833 (A)
  • D. 0,0383 (A)

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 Chân trời sáng tạo Ôn tập chương 4 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.

Đang cập nhật câu hỏi và gợi ý làm bài.

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!