Tổng hợp Lý thuyết Vật Lí 11 HKII - CHƯƠNG 4 Chân trời sáng tạo (hay, chi tiết) | Kiến thức trọng tâm Vật Lí 11

Chương 4: Dòng điện không đổi

Bài 16: Dòng điện. Cường độ dòng điện

1. Khái niệm 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).

2. Cường độ dòng điện

Khái niệm cường độ dòng điện

Đại lượng vật lí đặc trưng cho tác dụng mạnh hay yếu của dòng điện 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.

Trong hệ SI, cường độ dòng điện có đơn vị là ampe (A).

- Dòng điện không đổi có cường độ và chiều không thay đổi:

Định nghĩa đơn vị điện tích

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

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

3. Vận tốc trôi

Khái niệm vận tốc trôi

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

Đối với vật dẫn là kim loại, hạt tải điện là electron: I = nSve

Bài 17: Điện trở. Định luật Ohm

1. Điện trở

Khái niệm điện trở

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:

Điện trở của một đoạn dây kim loại

- Ở một nhiệt độ xác định, điện trở của một đoạn dây kim loại phụ thuộc vào hình dạng, kích thước và bản chất vật liệu của nó.

- Điện trở của một đoạn dây kim loại hình trụ chiều dài l, diện tích tiết diện S được xác định theo công thức: , với p là điện trở suất.

2. Định luật Ohm

Định luật Ohm đối với đoạn mạch chỉ chứa điện trở

Cường độ dòng điện I chạy qua một điện trở R tỉ lệ thuận với hiệu điện thế U đặt vào hai đầu điện trở:

Đường đặc trưng vôn - ampe

Đường biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện I chạy qua vật dẫn vào hiệu điện thế U đặt vào hai đầu vật dẫn được gọi là đường đặc trưng vôn - ampe của vật dẫn đó.

3. Đèn sợi đốt và điện trở nhiệt

Đèn sợi đốt

Đèn sợi đốt là đèn chiếu sáng khi bị đốt nóng nhờ tác dụng nhiệt của dòng điện trong kim loại. Điện trở của đèn sợi đốt biến thiên chậm theo nhiệt độ.

Điện trở nhiệt

Điện trở nhiệt là một linh kiến điện tử mà điện trở của nó biến thiên nhanh theo nhiệt độ.

Có hai loại điện trở nhiệt chính:

- Điện trở nhiệt hệ số dương PTC hay còn gọi là điện trở thuận: có điện trở tăng khi nhiệt độ tăng.

- Điện trở nhiệt hệ số âm NTC hay còn gọi là điện trở nhiệt nghịch: có điện trở giảm khi nhiệt độ tăng.

Bài 18: Nguồn điện

Nguồn điện

Khái niệm nguồn điện

Nguồn điện là thiết bị tạo ra và duy trì sự chênh lệch điện thế, nhằm duy trì dòng điện trong mạch kín.

Suất điện động của nguồn điện

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 lạ A làm di chuyển lượng điện tích q > 0 từ cực âm đến cực dương bên trong nguồn điện và điện tích q.

Điện trở trong của nguồn điện

Trong thực tế, khi các điện tích dịch chuyển bên trong nguồn điện về các cực của nguồn dưới tác dụng của lực lạ, chúng luôn va chạm với các hạt vật chất cấu tạo nên nguồn. Do đó, sự dịch chuyển của các điện tích bị cản trở. Đại lượng đặc trưng cho việc cản trở sự dịch chuyển của các điện tích bên trong nguồn điện được gọi là điện trở trong của nguồn, kí hiệu là r (Ω).

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

U = E - Ir

Mở rộng: Ghép nguồn điện

- Nguồn điện ghép nối tiếp:

Eb = E1 + E2 + ...+ En

rb = r1 +r2 +...+ rn

- Nguồn điện ghép song song:

Eb = E1 = E2 =...= En

- Nguồn điện ghép hỗn hợp đối xứng:

Eb = nE

Bài 19: Năng lượng điện. Công suất điện

1. Năng lượng và công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch

Năng lượng tiêu thụ điện của một đoạn mạch

Năng lượng tiêu thụ điện của một đoạn mạch bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch với thời gian dòng điện chạy qua: A = UIt

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

Công suất tiêu thụ điện của một đoạn mạch

Công suất tiêu thụ điện của một đoạn mạch là năng lượng mà đoạn mạch tiêu thụ trong một đơn vị thời gian.

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

Trường hợp đoạn mạch là điện trở

Nhiệt lượng toả ra trên điện trở R được xác định bởi:

Công suất toả nhiệt được xác định bởi:

2. Năng lượng và công suất của một nguồn điện

Sự biến đổi năng lượng trong một nguồn đang phát điện

Một phần năng lượng của nguồn phát ra dòng điện cung cấp cho mạch ngoài, phần còn lại chuyển thành nhiệt lượng toả ra bên trong nguồn.

Công suất tiêu thụ điện của mạch ngoài:

Năng lượng và công suất điện

Năng lượng toàn phần do nguồn điện sinh ra trên toàn mạch: A0 = EIt

Công suất của nguồn điện:

Hiệu suất của nguồn điện:

Kết luận

Trên đây là tổng hợp các công thức Vật lý hk2, Các bạn có thể tham khảo và ôn tập cho các kỳ thi sắp tới. Hy vọng rằng bài viết này của Điểm 10+ sẽ hữu ích đối với bạn.

Tham khảo KHÓA HỌC VẬT LÝ 11: TẠI ĐÂY