BÀI 22. CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN
Trang bìa
Trang bìa
Ảnh
BÀI 22. CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN
Khởi động
Giới thiệu bài
Ảnh
Giới thiệu bài
Câu hỏi khởi động
Khởi động: Cường độ dòng điện là gì và đặc trưng cho tính chất nào của dòng điện?
Trả lời: Cường độ dòng điện là một đại lượng đặc trưng cho độ mạnh hay yếu của dòng điện, số lượng điện tích đi qua tiết diện thẳng của dây dẫn của vật dẫn trong một đơn vị thời gian nhất định.
Cường độ dòng điện
1. Thí nghiệm 1
Thí nghiệm 1. Chuẩn bị: + Ampe kế. + Biến trở. + Điện trở bảo vệ latex(R_0). + Bóng đèn. + Nguồn điện. + Dây nối. + Khóa K. + Nam châm điệm. + Một số ghim giấy bằng sắt. Tiến hành: Bố trí thí nghiệm như Hình 22.1. + Đóng khóa K, dịch chuyển con chạy của biến trở latex(R_bt) để chỉ số của ampe kế tăng dần.
Ảnh
Câu hỏi 1
Câu hỏi 1: Hãy nhận xét về độ sáng của bóng đèn Đ khi chỉ số ampe kế tăng dần.
Đáp án: Độ sáng của bóng đèn sẽ tăng dần khi ampe kế tăng vì cường độ dòng điện tăng.
Ảnh
Câu hỏi 2
Câu hỏi 2: Theo em, thí nghiệm trên cho thấy cường độ dòng điện đặc trưng cho tính chất nào của dòng điện?
Đáp án: Cường độ dòng điện đặc trưng cho sự mạnh yếu của dòng điện.
Ảnh
Thí nghiệm 2.
Thí nghiệm 2: Thay đèn Đ bằng một nam châm điện N (Hình 22.1b). Tiến hành: + Đóng khoá K, quan sát số lượng ghim giấy bằng sắt mà nam châm hút được. + Đóng khoá K, điều chỉnh biến trở để số chỉ ampe kế chỉ giá trị lớn hơn giá trị ban đầu, quan sát số lượng ghim giấy bằng sắt mà nam châm hút được. So sánh với số lượng ghim giấy bằng sắt mà nam châm được trong hai trường hợp.
Ảnh
Câu hỏi 1
Câu hỏi 1: Hãy nhận xét về số ghim giấy mà nam châm hút được khi chỉ số của ampe kế tăng.
Đáp án: Khi ampe kế tăng số ghim giấy hút được cũng sẽ tăng lên
Ảnh
Câu hỏi 2
Câu hỏi 2: Từ kết quả thí nghiệm cho thấy cường độ dòng điện đặc trưng cho tính chất nào của dòng điện?
Đáp án: Cường độ dòng điện đặc trưng cho độ mạnh yếu của dòng điện.
Ảnh
2. Công thức tính cường độ dòng điện
+ Lượng điện tích chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong một đơn vị thời gian càng lớn thì dòng điện chạy qua dây dẫn càng mạnh (Hình 22.2). + Trong vật lí, người ta gọi độ lớn của điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của một dây dẫn trong một đơn vị thời gian là cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn, được xác định bằng công thức: + Trong công thức trên, đơn vị của cường độ dòng điện là ampe (kí hiệu là A), của điện lượng là Cu-lông (kí hiệu là C), của thời gian là giây (kí hiệu là s). Từ công thức (22.1), ta rút ra: + Công thức (22.2) cho thấy ý nghĩa của đơn vị điện lượng Cu-lông: 1 Cu-lông là tổng điện lượng của các hạt mang điện chạy qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong 1 s bởi dòng điện có cường độ 1A. Đơn vị của điện lượng: 1 C = 1 A.s.
Ảnh
Ảnh
Câu hỏi
Câu hỏi: Trên một thiết bị dùng để nạp điện cho điện thoại di động có ghi thông số 10000 mA.h. Thông số 10000 mA.h cho biết điều gì?
Đáp án: Thông số 10000 mA.h cho biết 10 Coulomb là tổng điện lượng của các hạt mang điện chạy qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong 1 giờ bởi dòng điện có 10A.
Ảnh
Liên hệ giữa cường độ dòng điện với mật độ và tốc độ của các hạt mang điện
1. Dòng điện chạy trong dây dẫn kim loại
+ Trong kim loại tồn tại các electron không liên kết với nguyên tử, được gọi là electron tự do vì chúng có thể chuyển động tự do về mọi hướng. Khi dây dẫn được nối với nguồn điện thì trong dây dẫn xuất hiện điện trường. Dưới tác dụng của lực điện trường, các electron mang điện tích âm dịch chuyển có hướng ngược với hướng của điện trường, tạo ra dòng điện (Hình 22.3). + Người ta quy ước chiều dòng điện trong mạch là chiều từ cực dương sang cực âm của nguồn điện. Trong kim loại các electron tạo ra dòng điện dịch chuyển ngược chiều với chiều quy ước của dòng điện.
Ảnh
2. Biểu thức liên hệ giữa cường độ dòng điện với mật độ và tốc độ của các hạt mang điện.
Hình 22.4 mô tả sự di chuyển của electron qua tiết diện thẳng của dây dẫn. Trong đó: S: là diện tích tiết diện thẳng của dây dẫn; n: là mật độ hạt mang điện; v: là tốc độ dịch chuyển có hướng của electron; e: là độ l diện tích của electron. + Theo định nghĩa cường độ dòng điện ở công thức (22.1), ta xác định được cường độ dòng điện chạy qua một dây dẫn kim loại như sau: I=Snve (22.3)
Ảnh
3. Bài tập vận dụng.
Bài tập: Trong một dây dẫn bằng kim loại hình trụ tròn, có đường kính tiết diện là d=2 mm có dòng điện I=5 A chạy quá. Cho biết mật độ electron tự do trong dây dẫn là: n = 8,45.latex(10^28) electron/latex(m^3). Hãy tính tốc độ dịch chuyển có hướng của các electron trong dây dẫn.
Đáp án: Áp dụng công tức (22.3), ta có:
Ảnh
Ảnh
Dặn dò
- Dặn dò
Ảnh
Dặn dò:
Ôn lại các kiến thức vừa học. Làm thêm bài tập trong sách bài tập. Chuẩn bị trước bài sau.
- Cảm ơn
Ảnh