Giải bài tập dòng điện không đổi - nguồn điện

Thứ sáu , 15/07/2016, 10:39 GMT+7
     

Bài 7: Dòng điện không đổi - nguồn điện

A. KIẾN THỨC CẦN NẮM VỮNG

1. Định nghĩa dòng diện

Dòng điện là dòng chuyển dời có hướng của các hạt mang điện tích. Chiều quy ước của dòng điện là chiều dịch chuyển có hướng của các điện tích dương.

2. Cường độ dòng diện

Cường độ dòng điện là đại lượng đặc trưng cho tác dụng mạnh, yếu của dòng điện. Nó được xác định bằng thương sô của điện lượng Aq dịch chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong khoảng thời gian At và khoảng thời gian đó.

3. Dòng điện không đổi

Là dòng điện có chiều và cường độ không thay đổi theo thời gian. Biểu thức cường độ dòng điện không đổi

Với q là điện lượng chuyến qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong khoảng thời gian t.

Đơn vị của cường độ dòng điện là ampe (A)

4. Nguồn điện

Là cơ cấu để tạo ra và duy trì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện nhằm duy trì dòng điện.

5. Suất điện dộng của nguồn diện

B. CÂU HỎI VẬN DỤNG

C1. Nêu một ví dụ về một mạch điện trong có dòng điện không đổi chạy qua.

Hướng dẫn

Cho hệ thống điện gồm khóa K, bóng đèn và dây dản nối hai cực của acquy. Khi đóng khóa K thì bống đèn sẽ sáng. Ac-quy, các dây nối, bóng đèn và khóa K tạo thành một mạch kín trong đó có dòng điện không dổi chạv qua.

C2. Đo cường độ dòng điện bằng dụng cụ gì? Mắc dụng cụ đó như thế nào vào mạch?

Hướng dẫn

- Đế đo cường độ dòng điện người ta dùng ampe kế.

- Mắc ampe kế nối tiếp vào đoạn mạch cần đo cường độ dòng điện. Cần chú ý lựa chọn ampe kế có giới hạn đo phù hợp và mắc ampe kế sao cho dòng điện đi vào cực dương và đi ra ở cực âm.

C3. Trong thời gian 2s có một điện lượng 1,50C dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây tóc một bóng đèn. Tính cường độ dòng điện chạy qua đèn.

Hướng dẫn

Ta có cường độ dòng điện I = q/t = 1,5/2 = 0,75A

C4. Dòng điện chạy qua một dây dẫn bằng kim loại có cường độ là 1A. Tính số êlectron dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn này trong khoảng thời gian 1 s.

Hướng dẫn

Ta có: I = q/t = ne/t => số êlectron dịch chuyến qua tiết diên thẳng của từng dây dẫn này trong khoảng thời gian 1s.

C5. Các vật cho dòng điện chạy qua gọi là các vật gì? Các hạt mang điện trong các vật loại này có đặc điểm gì?

Hướng dẫn

Các vật cho dòng điện chạy qua gọi là các vật dẫn điện.

Trong các vật dẫn điện, các hạt mang điện có thể chuyển động tự do.

C6. Giữa hai đầu một đoạn mạch hoặc giữa hai đầu bóng đèn phải có điều kiện gì để có dòng điện chạy qua chúng?

Hướng dẫn

Đế có dòng điện chạy qua thì giữa hai đầu một đoạn mạch hoặc giữa hai đầu bóng đèn phải có một hiệu điện thế.

C7. Hãy kể tên một số nguồn điện thường dùng.

Hướng dẫn

Các nguồn điện thường dùng là acquy, pin, máy phát điện,...

C8. Bộ phận nào của mạch điện hình 7.1 tạo ra dòng điện chạy trong mạch điện này khi đóng công tắc K?

Hướng dẫn

Trong mạch điện, nguồn điện là bộ phận tạo ra dòng điện trong mạch. 

C9. Nếu mắc mạch điện theo sơ đồ hình 7.2 thì số chỉ của vôn kế và số vôn ghi trên nguồn điện có mối liên hệ gì? Điều đó cho biết có gì tồn tại giữa hai cực của nguồn điện?

Hướng dẫn

Số chỉ của vôn kế gần bằng với sô" vôn ghi trên nguồn điện. Thực tế, mỗi nguồn điện đều có suất điện động và một điện trở trong nào đó. Khi mắc vôn kế vào hai cực của nguồn điện, vẫn có một dòng điện rất nhỏ chạy trong mạch kín.

C10. Làm thí nghiệm với pin điện hóa tự tạo: cắm hai mảnh kim loại khác nhau (chẳng hạn một mảnh đồng và một mảnh tôn) vào một nửa quả quất hay quả chạnh đã được bóp nhũn trước đó và đo hiệu điện thế giừa hai mảnh kim loại này.

Học sinh tự làm thí nghiệm.

 

C. CÂU HỎI - BÀI TẬP

1. Khi dòng điện chạy qua vật dần thì các hạt mang điện tham gia vào chuyển động có hướng dưới tác dụng của lực nào?

Hướng dẫn

Khi dòng điện chạy qua vật dẫn thì các hạt mang điện tham gia vào chuyển động có hướng dưới tác dụng của lực điện trựờng: các hạt mang điện tích dương chuyển động theo chiều điện trường, còn các hạt mang điện tích âm chuyến động ngược chiều điện trường.

2. Bằng những cách nào để biết có dòng điện chạy qua một vật dẫn?

Hướng dẫn

Để nhận biết có dòng điện chạy qua một vật dẫn hay không, cách đơn giản nhất là dùng ampe kế nhạy đế đo dòng điện. Một cách khác là sử dụng từ của dòng điện: đặt một kim nam châm (có thể quay tự do trên một mũi nhọn) gần vật dẫn, nếu kim nam châm bị lệch khỏi hướng bắc - nam thì trong dây đẫn có dòng điện chạy qua.

3. Cường độ dòng điện được xác định bằng công thức nào?

Hướng dẫn

Cường đô dòng điên đươc xác đinh bằng công thức:   với Ađiện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong thời gian At .

Đôi với dòng điện không đổi thì I = q/t

4. Bằng cách nào mà các nguồn điện duy trì sự tích điện khác nhau ở hai cực của nguồn điện và do đó duy trì hiệu điện thế giữa hai cực của nó? 

Hướng dẫn

Các nguồn điện duy trì sự tích điện khác nhau ở hai cực của nguồn điện và do đó duy trì hiệu điện thế giữa hai cực của nó vì bên trong nguồn điện, các hạt tải điện dương chuyến động từ nơi có hiệu điện thế thấp (cực âm) đến nơi có hiệu điện thế cao (cực dương) ngược với chiều của lực điện trường giữa hai cực. Sự chuyển động này được thực hiện dưới tác dụng của lực lạ (không phải lực điện trường).

5. Đại lượng nào đặc trưng cho khả năng thực hiện công của lực lạ bên trong nguồn điện? Đại lượng này được xác định như thế nào?

Hướng dẫn

- Đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của lực lạ bên trong nguồn điện là suất điện động của nguồn điện.

- Suất điện động ‘ễ? của một nguồn điện 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 q đó:

6. Cường độ dòng điện được đo bằng dụng cụ nào sau đây?

A. Lực kế.                                           B. Công tơ điện.

C. Nhiệt kế.                                        D. Ampe kế.

Hướng dẫn

Chọn D.

7. Đo cường độ dòng điện bằng đơn vị nào sau đây?

A. niutơn (N). *                                B. ampe (A).

C. jun (J).                                         D. oat (W).

Hướng dẫn

Chọn B.

8. Chọn câu đúng.

Pin điện hóa có:

A. Hai cực là hai vật dẫn cùng chất.

B. Hai cực là hai vật dẫn khác chất.

C. Một cực là vật dẫn và cực kia là vật cách điện.

D. Hai cực đều là vật cách điện.

Hướng dẫn

Chọn B.

9. Hai cực của pin điện hóa được ngâm trong chất điện phân là dung dịch nào sau đây?

A. Dung dịch muối.                              B. Dung dịch axit.

c. Dung dịch bazơ.                               D. Một trong các dung dịch kể trên.

Hướng dẫn

Chọn D. 

10. Trong các pin điện hóa, có sự chuyển hóa năng lượng nào sau đây thành điện năng?

A. Nhiệt năng. B. Thế năng,

C. Hóa năng. D. Cơ năng.

Hướng dẫn

Chọn c.

11. Suất điện động được đo bằng đơn vị nào sau đây?

A. Culông                                                  B. Vôn (V)

C. Hec (Hz)                                                D. Ampe (A).

Hướng dẫn

Chọn B.

12. Tại sao có thể nói acquy là một pin điện hóa? Acquy hoạt động như thế nào để có thể sử dụng được nhiều lần?

Hướng dẫn

- Có thể nói acquy là một pin điện hóa vì về nguyên tắc cấu tạo, acquy cũng có hai cực có bản chất hóa học khác nhau được ngâm trong chất điện phân.

- Hoạt động của acquy: Acquy là một nguồn điện hoạt động dựa trên phản ứng hóa học thuận nghịch; nó tích trữ năng lượng dưới dạng hóa năng (lúc nạp), để rồi giải phóng năng lượng ấy dưới dạng điện năng (lúc phát điện). Chính vì vậy mà ta thể sử dụng acquy nhiều lần băng cách nạp điện cho nó mỗi khi “hết điện”.

13. Một điện lượng 6,0mC dịch chuỹển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong khoảng thời gian 2,0s. Tính cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn này.

Hướng dẫn

14. Trong khoảng thời gian đóng công tắc để chạy một tủ lạnh thì cường độ dòng điện trung bình đo được là 6A. Khoảng thời gian đóng công tắc là 0,50s. Tính điện lượng dịch chuyến qua tiết diện thẳng của dây dẫn nối với động cơ của tủ lạnh.

Hướng dẫn

15. Suất điện động của một pin là 1,5V. Tính công của lực lạ khi dịch chuyển điện tích +2C từ cực âm tới cực dương bên trong nguồn điện.

Hướng dẫn

 
giai bai tap dong dien khong doi nguon dien dong dien khong doi nguon dien giai bai tap vat ly lop