Tải bản đầy đủ (.pdf) (75 trang)

Vật lý 11 cơ sở đức tài

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.16 MB, 75 trang )

VẬT LÝ 11

Chương I: CƠ SỞ CỦA TĨNH ĐIỆN HỌC
Bài 1: ĐIỆN TÍCH – ĐỊNH LUẬT COULOMB
I. Điện tích
a) Hai loại điện tích
Có hai loại điện tích: điện tích dương và điện tích âm.
Hai điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, hai điện tích khác dấu thì hút nhau.
Trong hệ SI, đơn vị của điện tích là Coulomb, ký hiệu là C.
b) Chất dẫn điện và chất cách điện
Chất dẫn điện là chất mà điện tích có thể di chuyển từ điểm này đến điểm kia bên trong vật làm bằng chất đó. Ví dụ: dung dịch
muối, axit, bazơ, …
Chất cách điện (hay điện môi) là chất mà điện tích không thể di chuyển từ điểm này đến điểm kia bên trong vật làm bằng chất đó.
Ví dụ: không khí khô, thủy tinh, cao su, vải khô, …
c) Ba cách nhiễm điện của các vật
+ Nhiễm điện do cọ xát:
Chiếc đũa thủy tinh sau khi cọ xát vào dạ có thể hút được các mẫu giấy vụn. Ta nói chiếc đũa được nhiễm điện do cọ xát.
+ Nhiễm điện do tiếp xúc:
Đưa quả cầu kim loại nhiễm điện dương chạm vào hình trụ kim loại không nhiễm điện. Ta thấy hình trụ kim loại nhiễm điện dương.
Ta nói hình trụ kim loại nhiễm điện do tiếp xúc.
+ Nhiễm điện do hưởng ứng:
Đưa quả cầu kim loại nhiễm điện âm đến gần hình trụ kim loại không nhiễm điện.
Ta thấy đầu hình trụ kim loại gần quả cầu hơn nhiễm điện dương, đầu hình trụ kim loại xa quả cầu hơn nhiễm điện âm. Ta nói hình
trụ kim loại nhiễm điện do hưởng ứng.
Một vật nhiễm điện do hưởng ứng thì hai phần vật được nhiễm điện trái dấu, còn toàn bộ vật đó vẫn
trung hòa điện.
2. Định luật Coulomb
Định luật
+ Độ lớn giữa lực tương tác hai điện tích điểm đứng yên trong chân không tỉ lệ thuận với tích các giá trị tuyệt đối của hai điện tích
đó và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.
Trong hệ SI:


Đơn vị:
qq
F  9.109 1 2 2
F: lực tĩnh điện (hay lực Coulomb), đơn vị Newton (N).
r
q: điện tích của vật, đơn vị Coulomb (C).
r: khoảng cách giữa hai điện tích, đơn vị met (m).
+ Phương và chiều của lực tương tác: Lực Coulomb có phương song song đường thẳng nối liền giữa tâm hai điện tích điểm. Có giá
trùng với đường thẳng nối tâm hai điện tích điểm.

Nếu các điện tích điểm được đặt trong môi trường có hằng số điện môi là

F  9.109

q1q2

 r2

Hằng số điện môi của một số chất:

Thủy tinh
Sứ
Ebonit
Cao su
Nước nguyên chất
Dầu hỏa
Không khí




thì định luật Coulomb được viết lại là:

8,4
5,5
2,7
2,3
81
2,1
1,00567

II. BÀI TẬP CƠ BẢN
1. Có hai vật nhiễm điện kích thước nhỏ đẩy nhau. Hỏi có thể nói được gì về dấu của điện tích trên mỗi vật ?
Hướng dẫn
Vì hai vật này nhiễm điện và đẩy nhau nên ta có thể nói rằng hai vật này nhiễm điện cùng dấu (cùng dương hoặc cùng âm).
2. Có ba vật kích thước nhỏ nhiễm điện. Vật A hút vật B, vật B hút vật C. Hỏi vật A hút hay đẩy vật C?
Hướng dẫn

CƠ SỞ I:

178- Nguyễn Phúc Chu –F.15 – Q.Tân Bình

Page 1


ĐT: 0978.418.632 -0907.246.553
Vật A hút vật B, chứng tỏ A nhiễm điện trái dấu với B, B hút C chứng tỏ C nhiễm điện trái dấu với B. Vậy A và C nhiễm điện cùng
dấu nên A và C đẩy nhau.
3. Trình bày về sự khác nhau và giống nhau của lực tương tác giữa hai điện tích điểm đặt trong chân không và trong điện môi.
Hướng dẫn
+ Giống nhau: Phương và chiều của lực tương tác tĩnh điện trong chân không và trong điện môi giống nhau.

+ Khác nhau: Độ lớn của lực tương tác tĩnh điện trong chân không có giá trị lớn hơn  lần.
4. Tính lực tương tác tĩnh điện giữa một electron và một proton nếu khoảng cách giữa chúng bằng 5.10 -11 cm. Điện tích của electron
và proton có độ lớn bằng nhau và bằng 1,6.10-19 C. Xem electron và proton là những điện tích điểm.
Hướng dẫn
Lực tương tác tĩnh điện giữa electron và proton: F  9.109 q1q2
2
r

Trong đó:
Ta có:

q1  q2  1,6.10

F  9.109

19

C, r  5.10

9

cm

19 2
q1q2
)
9 (1,6.10

9.10
 9, 216.106 ( N )

2
11 2
r
(5.10 )

5. Hai điện tích điểm bằng nhau được đặt cách nhau 3 cm trong nước. Lực đẩy giữa chúng bằng 0,2.10 -5 N. Hỏi độ lớn và dấu của
các điện tích đó ?
Hướng dẫn
Vì hai điện tích được đặt trong nước nên ta có:

F  9.109

q1q2

 r2

hai điện tích điểm bằng nhau nên

F  9.109

q2
Trong đó:
 r2

F  0, 2.105 N , r  3.102 m,   81
F . . r 2
q 
q 
9.109
2


Ta tính được:

F . .r 2
0, 2.105.81.(3.102 ) 2

9.109
9.109

q  4,025.109 . Ta không thể xác định được dấu của hai điện tích điểm.

6. Hai quả cầu nhỏ mang hai điện tích có độ lớn bằng nhau đặt cách nhau 10 cm trong không khí thì tác dụng lên nhau một lực là
9.10-3 N. Hãy xác định điện tích của hai quả cầu đó.
Đáp số:

q  107 C .

Bài 2: THUYẾT ELECTRON CỔ ĐIỂN – ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH
I. Thuyết electron cổ điển
a) Cấu tạo nguyên tử
Nguyên tử được tạo thành từ ba loại hạt sơ cấp: electron, proton, notron. Proton và notron có khối lượng xấp xỉ nhau và gấp 1840
lần khối lượng electron.
Proton mang điện tích dương, electron mang điện tích âm còn notron không mang điện. Điện tích của proton bằng 1,6.10 -19 C, ký
hiệu e; điện tích electron bằng –e. Điện tích proton là điện tích nhỏ nhất tồn tại trong tự nhiên, người ta gọi một điện tích bằng điện
tích proton là điện tích nguyên tố.
Nguyên tử có cấu tạo gồm hạt nhân và lớp vỏ. Hạt nhân gồm proton và notron, lớp vỏ gồm một số electron chuyển động quanh hạt
nhân. Hạt nhân mang điện tích dương và có khối lượng rất lớn so với khi lượng electron ở lớp vỏ.
Trong nguyên tử bình thường thì số electron bằng số proton, ta nói nguyên tử trung hòa điện.
Nếu nguyên tử bị mất đi một số electron thì trở thành ion dương. Nếu nguyên tử nhận thêm electron thì nguyên tử trở thành ion âm.
b) Một số nội dung chính của thuyết electron cổ điển

Một vật bình thường bao gồm rất nhiều hạt mang điện, nhưng luôn trung hòa điện, tức là số electron bằng số proton.
Electron có khối lượng rất nhỏ nên độ linh động của chúng rất lớn. Với một số điều kiện nào đó (cọ xát, nung nóng, …) thì electron
có thể di chuyển từ vật này sang vật khác, khi đó vật được nhiễm điện. Vật nhận thêm electron thì nhiễm điện âm; mất đi electron
thì nhiễm điện dương.
2. Tính dẫn điện hay cách điện của các chất
Các hạt mang điện trong môi trường có hai loại:
+ Điện tích liên kết: là những hạt chỉ có thể di chuyển trong khoảng rất nhỏ, cỡ kích thước phân tử.
+ Điện tích tự do: là những hạt có thể di chuyển được những quãng đường lớn hơn kích thước phân tử rất nhiều.
Điện môi là những chất có ít điện tích tự do như: thủy tinh, nước nguyên chất, không khí khô, …

CƠ SỞ II: 14/3a – Lê Thị Riêng – F. Thới An - Q.12

Page 2


VẬT LÝ 11
Những chất dẫn điện là những chất có nhiều điện tích tự do như: kim loại, dung dịch muối, axit, bazo, …
3. Giải thích sự nhiễm điện của một vật
a) Nhiễm điện do cọ xát
Khi cọ xát chiếc đũa thủy tinh vào mảnh lụa, ta làm xuất hiện rất nhiều điểm tiếp xúc giữa mảnh lụa và đũa thủy tinh. Ở những
điểm tiếp xúc, một số electron từ thủy tinh chuyển sang lụa. Chiếc đũa thủy tinh thiếu electron nên nhiễm điện dương. Mảnh lụa
thừa electron nên nhiễm điện âm.
b) Nhiễm điện do tiếp xúc
Cho thanh kim loại trung hòa điện tiếp xúc với quả cầu nhiễm điện âm thì một số electron thừa ở quả cầu chuyển sang thanh kim
loại qua chỗ hai vật tiếp xúc. Vì thế thanh kim loại cũng thừa electron, nên nhiễm điện âm.
c) Nhiễm điện do hưởng ứng
Đưa quả cầu nhiễm điện âm lại gần thanh kim loại trung hòa điện. Khi đó một số electron tự do trong thanh kim loại. Khi đó một số
electron tự do trong thanh kim loại bị đẩy ra xa quả cầu. Do đó đầu thanh kim loại ở xa quả cầu hơn trở nên thừa electron, nhiễm
điện âm. Đầu thanh kim loại gần quả cầu hơn thiếu electron nên nhiễm điện dương.
4. Định luật bảo toàn điện tích

Trong một hệ vật cô lập về điện, nghĩa là hệ không trao đổi điện tích với các vật khác ngoài hệ đó, thì tổng đại số các điện tích là
một hằng số.
II. BÀI TẬP CƠ BẢN
1. Nêu vắn tắt những nội dung chính của thuyết electron cổ điển.
Hướng dẫn
Nguyên tử được cấu tạo từ một hạt nhân mang điện tích dương và các electron mang điện tích âm.
Độ linh động của các electron rất lớn so với hạt nhân, electron có thể bứt ra khỏi nguyên tử, có thể từ nguyên tử này chuyển sang
nguyên tử khác, có thể di chuyển từ điểm này đến điểm khác của một vật, có thể di chuyển từ vật này sang vật khác.
2. Giải thích tính dẫn điện hay tính cách điện của một vật.
Hướng dẫn
Vật dẫn điện là vật có nhiều điện tích tự do, vì vậy điện tích có thể truyền qua vật đó.
Vật cách điện là vật hầu như không có điện tích tự do, vì vậy điện tích không thể truyền qua nó.
3. Giải thích sự nhiễm điện do cọ xát, tiếp xúc, hưởng ứng.
Hướng dẫn
Xem phần 3 mục tóm tắt lý thuyết.
4. Phát biểu định luật bảo toàn điện tích.
Hướng dẫn
Trong một hệ cô lập về điện, nghĩa là hệ không trao đổi điện tích với các vật khác ngoài hệ đó, thì tổng đại số các điện tích là một
hằng số.
5. Chọn câu không đúng.
A. Một vật nhiễm điện là một vật thừa hay thiếu electron.
B. Một vật nhiễm điện dương do tiếp xúc, khi đó nó thiếu electron.
C. Một vật lúc đầu trung hòa điện, sau đó được nhiễm điện do hưởng ứng. Vật đó bị thiếu electron.
D. Một vật mà tổng đại số các điện tích trong vật bằng không là vật trung hòa điện.
Đáp án: C.

Bài 3: ĐIỆN TRƯỜNG
1. Khái niệm điện trường
Xung quanh điện tích có điện trường. Điện trường này gây ra lực điện tác dụng lên các điện tích.
Tính chất cơ bản của điện trường là tác dụng lực điện lên điện tích đặt trong nó.

Người ta dùng điện tích thử để phát hiện điện trường.
2. Vecto cường độ điện trường
Vecto cường độ điện trường là đại lượng đặc trưng cho điện trường về phương diện tác dụng lực.
Biểu thức:

F  qE (V/m)

3. Điện trường của một điện tích điểm
Công thức tính điện trường của điện tích Q đặt trong không khí tại một điểm cách Q một khoảng r:

E  9.109

Q
r2

Phương: là đường thẳng nối điểm đặt điện tích và điểm khảo sát.
Chiều: có chiều hướng ra xa điện tích nếu là điện tích dương, hướng về phía điện tích nếu đó là điện tích âm.

CƠ SỞ I:

178- Nguyễn Phúc Chu –F.15 – Q.Tân Bình

Page 3


ĐT: 0978.418.632 -0907.246.553
9 Q
Nếu điện tích Q đặt trong môi trường có hằng số điện môi  : E  9.10
 r2
BÀI TẬP CƠ BẢN

1. Vecto cường độ điện trường
đúng hay sai ?

E cùng phương, cùng chiều với lực F tác dụng lên điện tích q đặt trong điện trường đó. Nói thế
Hướng dẫn

Nói như vậy là sai. Nếu

F là lực tác dụng lên điện tích dương thì E cùng chiều với F , nếu đó là lực tác dụng lên điện tích âm thì

E ngược chiều với F .
2. Hãy nêu tính chất cơ bản của điện trường.
Hướng dẫn
Tính chất cơ bản của điện trường là tác dụng lực điện lên điện tích đặt trong nó.
3. Viết công thức xác định cường độ điện trường của một điện tích điểm.
Hướng dẫn
Công thức tính cường độ điện trường của một điện tích điểm:

E  9.109

Q
r2

trong đó Q là điện tích gây ra điện trường.

4. Hãy nói về phương và chiều của vecto cường độ điện trường gây ra bởi một điện tích điểm trong trường hợp điện tích đó là điện
tích dương và trong trường hợp điện tích đó là điện tích âm.
Hướng dẫn
Phương: là đường thẳng nối điểm đặt điện tích và điểm khảo sát.
Chiều: có chiều hướng ra xa điện tích nếu là điện tích dương, hướng về phía điện tích nếu đó là điện tích âm.

5. Một điện tích thử đặt tại điểm có cường độ điện trường 0,16 V/m. Lực tác dụng lên điện tích đó bằng 2.10 -4 N. Tính độ lớn của
điện tích đó.
Hướng dẫn
Ta có:

F  qE suy ra: F  q E  q 

F 2.104

 1, 25.103 (C )
E
0,16

6. Có một điện tích điểm q = 5.10-9 C đặt tại điểm A. Xác định cường độ điện trường tại điểm B cách A một khoảng 10 cm.
Hướng dẫn
Cường độ điện trường tại A cách B một khoảng r = 10 cm:

E  9.109

9
q
9 5.10

9.10
 450 (V / m)
r2
(0,1)2

7. Cho biết điện trường do điện tích Q gây ra tại A cách Q một khoảng 3 cm bằng 1600 V/m. Hỏi điện trường tại B cách B một
khoảng 6 cm bằng giá trị nào dưới đây ?

A. 800 V/m.
B. 600 V/m.
C. 400 V/m.
D. 200 V/m.
Hướng dẫn
Điện trường do Q gây ra tại A cách Q một khoảng r 1 = 3 cm:

E1  9.109

Điện trường do Q gây ra tại A cách Q một khoảng r 2 = 6 cm:

E2  9.109

Q
r12
Q
r22

E2 r12 1
1
 2   E2  E1  400 (V / m) Đáp án: C
E1 r2 4
4
8. Tính cường độ điện trường và vẽ vecto điện trường do một điện tích điểm +4.10 -8 C gây ra tại một điểm cách nó 5 cm trong một
môi trường có hằng số điện môi là 2.
Đáp án: E = 72 000 V/m.
9. Hai điện tích điểm q1 = +3.10-8 C và q2 = -4.10-8 C được đặt cách nhau 10 cm trong không khí. Hãy tìm các điểm mà tại đó cường
độ điện trường bằng không. Tại các điểm đó có điện trường hay không ?
Đáp án: Điểm M cách B 64,6 cm và cách A 74,6 cm.
10. Tại hai điểm A và B cách nhau 5 cm trong không khí có hai điện tích q 1 = +16.10-8 C và q2 = -9.10-8 C. Tính cường độ điện

trường tổng hợp và vẽ vecto điện trở tại điểm C nằm cách A một khoảng 4 cm và cách B một khoảng 3 cm.

CƠ SỞ II: 14/3a – Lê Thị Riêng – F. Thới An - Q.12

Page 4


VẬT LÝ 11
Đáp án:

9 2.105 V / m .

Bài 4: ĐƯỜNG SỨC ĐIỆN TRƯỜNG – CÔNG CỦA LỰC TĨNH ĐIỆN
I. Đường sức điện
a) Định nghĩa
Đường sức điện là đường cong có hướng sao cho vecto cường độ điện trường tại bất kỳ điểm nào trên đường đó cũng có phương
tiếp tuyến với đường cong và có chiều trùng với chiều của đường cong đó.

b) Tính chất của các đường sức
+ Tại mọi điểm trong điện trường, có thể vẽ được một đường sức đi qua điểm đó.
+ Các đường sức là các đường không kín. Nói chung, đường sức xuất phát từ các điện tích dương, tận cùng tại các điện tích âm.
+ Các đường sức không cắt nhau.
+ Nơi nào có cường độ điện trường lớn thì mật độ đường sức mau, nơi nào có cường độ điện trường nhỏ thì mật độ đường sức thưa.
c) Điện phổ
Điện phổ là hình ảnh của hệ các đường sức.
Ở gần vật nhiễm điện đường sức dày hơn, ở xa vật nhiễm điện đường sức thưa hơn.
2. Điện trường đều – Đường sức của điện trường đều
Điện trường đều là điện trường mà trong đó vecto cường độ điện trường tại mọi điểm bằng nhau.
Đường sức của điện trường đều là những đường thẳng, song song và cách đều nhau.
3. Công của lực điện trường: AMN  qE.M ' N '

Công của lực tĩnh điện tác dụng lên một điện tích không phụ thuộc vào dạng đường đi của điện tích mà
chỉ phụ thuộc vào điểm đầu và điểm cuối của đoạn đường đi trong điện trường.
Người ta nói điện trường tĩnh là trường thế.
II. BÀI TẬP CƠ BẢN
1. Có thể coi đường sức là quỹ đạo của một điện tích điểm (dương hay âm) chuyển động trong điện trường được không ? Giải thích
Hướng dẫn
Đường sức điện nói chung không phải là quỹ đạo của điện tích.
2. Nêu quy tắc vẽ đường sức.
Hướng dẫn
Xem phần 1b trong mục tóm tắt lý thuyết.
3. Điện trường đều là gì? Một điện trường mà cường độ điện trường tại mọi điểm đều bằng nhau có thể coi là điện trường đều
không? Giải thích.
Hướng dẫn
Điện trường đều là điện trường mà trong đó vecto cường độ điện trường tại mọi điểm bằng nhau.
Một điện trường mà cường độ điện trường tại mọi điểm đều bằng nhau không phải là điện trường đều. Bởi vì cường độ điện trường
tại mọi điểm đều bằng nhau chưa chắc vecto điện trường tại mọi điểm cũng bằng nhau.
4. Chọn câu sai.
A. Điện phổ cho ta biết sự phân bố các đường sức của điện trường.
B. Nói chung, các đường sức điện xuất phát từ các điện tích dương, tận cùng ở các điện tích âm.
C. Khi một điện tích chuyển động trong điện trường từ điểm M đến điểm N thì công của lực điện trường càng lớn khi quãng đường
đi từ M đến N của điện tích càng dài.
D. Các đường sức của điện trường đều là các đường thẳng song song và cách đều nhau.
Đáp án: C.
5. Một điện tích q chuyển động theo đường gấp khúc như hình vẽ. Hỏi khi di chuyển từ điểm M đến điểm N, sau đó từ điểm M đến
điểm N, sau đó từ điểm N đến điểm P thì công của lực tĩnh điện trên mỗi đoạn đường đó bằng bao nhiêu ?
Hướng dẫn
Ta áp dụng công thức: AMN  qEM ' N '
Ta thấy trường hợp này thì M ' N '  0 và N ' P '  0 nên công của lực điện trường trong cả hai trường hợp đều bằng không.

CƠ SỞ I:


178- Nguyễn Phúc Chu –F.15 – Q.Tân Bình

Page 5


ĐT: 0978.418.632 -0907.246.553
6. Hai tấm kim loại đặt cách nhau 2 cm nhiễm điện trái dấu nhau. Muốn làm cho điện tích q = 5.10-10 C di chuyển từ tấm này đến
tấm kia phải tốn một công A = 2.10 -9 J. Xác định cường độ điện trường bên trong hai tấm kim loại đó ? Cho biết điện trường bên
trong hai tấm kim loại đó là điện trường đều.
Hướng dẫn

AMN  qEM ' N '
Trong trường hợp này M ' N '  2 cm; q  5.1010 C; A  2.109 J

A
2.109

 200 (V / m)
qM ' N ' 5.1010.2.102
7. Một electron di chuyển một đoạn đường 1 cm, dọc theo một đường sức điện, dưới tác dụng của lực điện, trong một điện trường
đều có cường độ điện trường 1000 V/m. Hỏi công của lực điện trường có giá trị nào ?
Hướng dẫn
A = qEd = 1,6.10-18 J.
8. Cho một điện tích di chuyển trong một điện trường theo một đường cong khép kín, xuất phát từ điểm A rồi trở lại điểm A. Công
của lực điện trường là bao nhiêu ?
Đáp số: A = 0 J.
5. Một electron được thả không vận tốc đầu ở sát bản âm, trong một điện trường đều giữa hai bản kim loại phẳng, tích điện trái dấu.
Cường độ điện trường giữa hai bản là 1000 V/m. Khoảng cách giữa hai bản là 1 cm. Tính động năng của electron khi nó đến đập
vào bản dương.

Đáp số: 1,6.10-18 J.
9. Cho một điện tích dương Q đặt tại điểm O. Đặt một điện tích âm q tại điểm M. Chứng minh rằng thế năng của q ở M có giá trị
âm.
Hướng dẫn
Ta có thế năng WM = AM∞.
Điện tích Q > 0 có các đường sức xuất phát từ Q hướng ra xa vô cùng nên công của lực điện trường làm dịch chuyển điện tích q < 0
từ M ra xa vô cùng là công âm, do đó thế năng của q ở M có giá trị âm.
Suy ra: E 

Bài 5: HIỆU ĐIỆN THẾ
1. Công của lực điện trường và hiệu điện thế
Ta có công thức tính công của lực điện trường khi điện tích di chuyển từ M đến N thông qua hiệu điện thế giữa hai điểm M, N:

AMN  q(VM  VN ) hay AMN  qU MN
Trong đó:
VM, VN gọi là điện thế tại các điểm M, N.
(VM – VN) là hiệu điện thế giữa hai điểm M, N.
Ta đặt U = UMN = VM – VN là hiệu điện thế giữa hai điểm M, N. Trong hệ SI hiệu điện thế có đơn vị là vôn, ký hiệu V.
Hiệu điện thế giữa hai điểm cho ta xác định công của lực điện trường khi điện tích q di chuyển từ điểm này đến điểm kia.
Điện thế tại một điểm phụ thuộc vào việc chọn gốc điện thế.
2. Liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế
Công thức biểu thị mối quan hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế đối với điện trường đều:
E

U MN
M 'N '

Hoặc ta có thể viết dưới dạng đơn giản: E  U
d
BÀI TẬP CƠ BẢN

1. Cho biết mối liên hệ giữa UMN và UNM.
Hướng dẫn
UMN = VM – VN và UNM = VN – VM= -(VM – VN) = - UMN
Vậy UMN = - UNM
2. Viết công thức liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế.
Hướng dẫn

E

U MN
U
hay E 
M 'N '
d

3. Viết công thức tính công của lực điện trường.
Hướng dẫn
AMN = q(VM – VN) = qUMN

CƠ SỞ II: 14/3a – Lê Thị Riêng – F. Thới An - Q.12

Page 6


VẬT LÝ 11
4. Điện trường như thế nào thì có thể viết hệ thức: U = Ed ?
Hướng dẫn
Khi điện trường là điện trường đều ta có hệ thức: U = Ed.
5. Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N là UMN = 1 V. Một điện tích q = -1 C di chuyển từ M đến N thì công của lực điện trường bằng
bao nhiêu ? Giải thích ý nghĩa của kết quả tính được.

Hướng dẫn
Công của lực điện trường để điện tích di chuyển từ M đến N:
AMN = qUMN = -1 (J)
Dấu “-” trong kết quả trên có nghĩa là ta phải cung cấp năng lượng 1 J để điện tích di chuyển từ M đến N.
6. Giữa hai tấm kim loại đặt nằm ngang tích điện có một quả cầu nhỏ nằm cân bằng trong không khí. Khối lượng quả cầu bằng
3,06.10-15 kg. Điện tích của quả cầu bằng 4,8.10-18 C. Hai tấm kim loại cách nhau 2 cm. Hỏi hiệu điện thế giữa hai tấm kim loại đó ?
Bỏ qua lực đẩy Acsimet. Cho biết điện trường giữa hai tấm kim loại là điện trường đều. Lấy g = 10 m/s 2.
Hướng dẫn
U

Vì quả cầu nằm cân bằng trong không khí nên: F  P  qE  mg  qE  mg  q d  mg
Suy ra : U 

mgd 3, 06.1015.10.0, 02

 127,5 (V )
q
4,8.1018

Bài 6: VẬT DẪN VÀ ĐIỆN MÔI TRONG ĐIỆN TRƯỜNG
I. Vật dẫn trong điện trường
Vật dẫn là những vật có nhiều điện tích tự do. Khi vật được đặt trong điện trường tĩnh, dưới tác dụng của lực điện trường, các điện
tích tự do chuyển động tạo thành dòng điện, nhưng dòng điện chỉ tồn tại trong thời gian rất ngắn, sau đó vật dẫn không có dòng điện
đi qua. Ta nói vật dẫn đạt đến trạng thái cân bằng điện.
a) Sự phân bố điện tích của vật dẫn tích điện
Một vật dẫn tích điện cân bằng điện thì điện tích chỉ phân bố ở mặt ngoài của vật.
Ở những chỗ lồi, điện tích tập trung nhiều hơn, đặc biệt tại chỗ mũi nhọn điện tích tập trung nhiều nhất, chỗ lõm hầu như không có
điện tích.
Vì điện tích phân bố trên mặt ngoài của vật dẫn không đều nên cường độ điện trường ở gần mặt ngoài vật dẫn cũng khác nhau.
Ở gần mũi nhọn điện trường rất lớn nên không khí ở gần mũi nhọn bị ion hóa mạnh. Các hạt mang điện trái dấu bị hút vào mũi

nhọn, do đó điện tích ở mũi nhọn bị mất rất nhanh. Hiện tượng này được ứng dụng làm cột chống sét.
b) Điện trường ở trong và trên mặt vật dẫn
Khi cân bằng điện thì điện trường trong vật dẫn bằng không.
Trên mặt vật dẫn cân bằng điện vecto cường độ điện trường vuông góc với bề mặt vật.
Hiện tượng điện trường bên trong vật dẫn bằng không được dùng làm màn chắn điện, lồng Faraday.
c) Điện thế của vật dẫn
Điện thế tại mọi điểm bên ngoài vật dẫn có giá trị bằng nhau. Vật dẫn cân bằng điện là đẳng thế.
2. Điện môi trong điện trường
Khi đặt điện môi trong điện trường đều được tạo bởi hai tấm kim loại song song tích điện trái dấu, ta thấy điện môi bị phân cực. Khi
đó dưới tác dụng của điện trường các phân tử của điện môi như bị kéo dãn ra một chút và chia thành hai phía mang điện tích trái
dấu nhau. Đó là sự phân cực của điện môi.
Do phân cực mà mặt điện môi bị nhiễm điện. Do đó trong điện môi xuất hiện điện trường phụ ngược chiều với điện trường ngoài,
làm cho điện trường tổng cộng trong điện môi giảm.
Vì vậy mà lực tĩnh điện tác dụng lên điện tích đặt trong điện môi giảm so với đặt trong chân không.
BÀI TẬP CƠ BẢN
1. Hãy nói sự phân bố điện tích ở vật dẫn cân bằng điện.
Hướng dẫn
Ở vật dẫn cân bằng điện thì điện tích chỉ phân bố ở mặt ngoài của vật.
2. Dựa trên căn cứ nào ta suy đoán rằng điện trường bên trong vật dẫn bằng không và ở ngoài vật dẫn vecto cường độ điện trường
vuông góc với mặt vật dẫn ?
Hướng dẫn
Ta dựa trên điều đã giới hạn là chỉ xét những vật dẫn cân bằng điện, tức là ỏ vật dẫn không có dòng điện.
Bên trong vật dẫn không có dòng điện thì bên trong vật điện trường bằng không. Trên mặt ngoài vật dẫn, điện trường bằng không
thì vecto cường độ điện trường vuông góc với mặt ngoài của vật.
3. Hãy nói về điện thế ở vật dẫn cân bằng điện.
Hướng dẫn
Tại mọi điểm bên trong vật và trên mặt ngoài của vật, điện thế có giá trị bằng nhau. Toàn bộ vật dẫn là một khối đẳng thế.
4. Giải thích hiện tượng phân cực điện môi.
Hướng dẫn


CƠ SỞ I:

178- Nguyễn Phúc Chu –F.15 – Q.Tân Bình

Page 7


ĐT: 0978.418.632 -0907.246.553
Điện môi đặt trong điện trường thì dưới tác dụng của điện trường các phân tử của điện môi như bị kéo dãn ra một chút và chia thành
hai phía mang điện tích trái dấu. Đó là sự phân cực của điện môi.

Bài 7: TỤ ĐIỆN
1. Tụ điện
Hệ hai vật dẫn đặt gần nhau nhưng không tiếp xúc nhau gọi là một tụ điện.
Mỗi vật dẫn được gọi là một bản tụ điện. Khoảng không gian giữa hai bản có thể là chân không hoặc điện môi.
Tụ điện đơn giản nhất là tụ điện phẳng. Hai bản tụ điện là hai tấm kim loại có kích thước lớn đặt đối diện và song song với nhau.
Trong sơ đồ mạch điện tụ điện được ký hiệu:
Khi ta nối hai bản tụ điện với hai cực của nguồn điện gọi là tích điện cho tụ điện. Khi đó:
+ Điện tích trên hai bản có trị số tuyệt đối bằng nhau.
+ Đại đa số các đường sức xuất phát ở bản này và kết thúc ở bản kia.
+ Điện trường giữa hai bản tụ điện là điện trường đều. Các đường sức bên trong tụ điện phẳng là những đường thẳng song song
cách đều nhau, các đường sức ở rìa tụ điện là những đường cong.
2. Điện dung của tụ điện
Công thức tính điện tích của tụ điện: Q  CU
C là điện dung của tụ điện.
Điện dung của tụ điện là đại lượng vật lý đo bằng thương số Q/U và đặc trưng cho khả năng tích điện của vật.
Trong hệ SI điện dung có đơn vị là fara, ký hiệu F.
Các đơn vị điện dung thường dùng: 1 F  106 F;1nF  109 F;1pF  1012 F
Công thức tính điện dung của tụ điện phẳng: C 


S
9.109.4 d

Trong đó:
S: phần điện tích đối diện của hai bản tụ, đơn vị m2.
d: khoảng cách giữa hai bản, đơn vị m.
 : hằng số điện môi của chất điện môi đổ đầy giữa hai bản.
Do khoảng cách giữa hai bản tụ điện không đổi. Nếu hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện tăng dần thì cường độ điện trường bên trong
tụ điện cũng tăng dần. Cường độ điện trường vượt quá một giá trị nào đó thì chất điện môi trong tụ điện mất khả năng cách điện, nó
trở thành dẫn điện. Ta nói điện môi bị đánh thủng. Hiệu điện thế ứng với cường độ điện trường mà bắt đầu từ đó điện môi bị đánh
thủng. Hiệu điện thế ứng với cường độ điện trường mà bắt đầu từ đó điện môi bị đánh thủng gọi là hiệu điện thế giới hạn của tụ
điện.
BÀI TẬP CƠ BẢN
1. Nêu hệ thức liên hệ giữa điện tích của tụ điện và hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện. Nêu định nghĩa điện dung của tụ điện.
Hướng dẫn
Hệ thức liên hệ giữa điện tích của tụ điện và hiệu điện thế giữa hai bản tụ: Q = CU.
Định nghĩa tụ điện: Điện dung của tụ điện là đại lượng vật lý đo bằng thương số: Q/U và đặc trưng cho khả năng tích điện của vật.
2. Điện dung của tụ điện phụ thuộc những yếu tố nào ? Nêu công thức tính điện dung của tụ điện phẳng.
Hướng dẫn
Điện dung của tụ điện phẳng phụ thuộc vào hình dạng, kích thước của hai bản tụ, phụ thuộc vào khoảng cách và chất điện môi giữa
hai bản.
S
Công thức tính điện dung của tụ điện phẳng: C 
9.109.4 d
3. Hiệu điện thế giới hạn của tụ điện là gì ?
Do khoảng cách giữa hai bản tụ điện không đổi. Nếu hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện tăng dần thì cường độ điện trường bên trong
tụ điện cũng tăng dần. Cường độ điện trường vượt quá một giá trị nào đó thì chất điện môi trong tụ điện mất khả năng cách điện, nó
trở thành dẫn điện. Ta nói điện môi bị đánh thủng. Hiệu điện thế ứng với cường độ điện trường mà bắt đầu từ đó điện môi bị đánh
thủng gọi là hiệu điện thế giới hạn của tụ điện.
4. Một tụ điện có điện dung 500 pF được mắc vào hai cực của một nguồn điện có hiệu điện thế 220 V. Tính điện tích của tụ điện.

Hướng dẫn
Điện tích của tụ điện: Q  CU  Q  5.1010.220  1,1.107 (C )
5. Cho một tụ điện phẳng mà hai bản có dạng hình tròn bán kính 2 cm và đặt trong không khí. Hai bản cách nhau 2 mm.
a) Tính điện dung của tụ điện đó.
b) Có thể đặt một hiệu điện thế lớn nhất là bao nhiêu vào hai bản của tụ điện đó ? Cho biết điện trường đánh thủng của không khí là
3.106 V/m.

CƠ SỞ II: 14/3a – Lê Thị Riêng – F. Thới An - Q.12

Page 8


VẬT LÝ 11
Hướng dẫn

S

a) Điện dung của tụ điện: C 



 (2.102 )2
 5,55 ( pF )
9.109 4 .2.103

9.10 .4 d
U
b) Ta có: E   U  Ed  3.106.2.103  6000 (V )
d
6. Trên vỏ một tụ điện có ghi 20


9

F

- 200 V. Nối hai bản tụ với hiệu điện thế 120 V.

a) Tính điện tích của tụ điện.
b) Tính điện tích tối đa mà tụ điện tích được.
Đáp số:
Q = 2,4.10 C; Q0 = 4.10-3 C.
-3

7. Tích điện cho một tụ điện có điện dung 20

F

dưới hiệu điện thế 60 V. Sau đó cắt tụ điện ra khỏi nguồn.

a) Tính điện tích q của tụ điện.

q  0,001q từ bản dương sang bản âm.
c) Xét lúc điện tích của tụ chỉ còn bằng q/2. Tính công mà điện trường trong tụ điện sinh ra khi phóng điện tích q như trên từ bản
b) Tính công mà điện trường trong tụ điện sinh ra khi phóng điện tích
dương sang bản âm lúc đó.
Hướng dẫn
a) Điện tích của tụ điện:
Q = CU = 20.10-6.60 = 1,2.10-3 C.

A

 A  U q
q

b) Ta có:

U

Thay số:

A  60.0,001.1, 2.103  72.106 J .

q
thì hiệu điện thế giữa hai bản tụ là U’ = 30 V.
2
3
6
Công A '  U '.q  30.0,001.1, 2.10  36.10 J .
c) Khi

q' 

Chương II: NHỮNG ĐỊNH LUẬT CỦA DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI
Bài 8: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI - NGUỒN ĐIỆN
1. Dòng điện – Tác dụng của dòng điện
a) Định nghĩa
Dòng điện là dòng các điện tích dịch chuyển có hướng. Các điện tích có thể là electron tự do, ion âm, ion dương, chúng còn được
gọi là các hạt tải điện.
b) Chiều dòng điện
Chiều quy ước của dòng điện là chiều dịch chuyển của các điện tích dương.
Trong dây dẫn kim loại chiều dòng điện ngược với chiều dịch chuyển của các electron.

c) Các tác dụng của dòng điện
+ Tác dụng nhiệt
+ Tác dụng hóa học
+ Tác dụng sinh lý
+ Tác dụng từ: đây là tác dụng của mọi dòng điện.
2. Cường độ dòng điện
a) Định nghĩa:Cường độ dòng điện là đại lượng đo bằng thương số của điện lượng q dịch chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn
trong khoảng thời gian nhỏ t và khoảng thời gian đó: I  q
t
Trong thực tế có khi dòng điện không đổi là dòng điện một chiều.
b) Đơn vị cường độ dòng điện
Trong hệ SI: cường độ dòng điện là ampe, ký hiệu A.

1mA (miliampe)  103 A
1 A (microampe)  106 A
c) Đo cường độ dòng điện
Người ta dùng ampe kế để đo cường độ dòng điện.
Quy tắc dùng ampe kế:

CƠ SỞ I:

178- Nguyễn Phúc Chu –F.15 – Q.Tân Bình

Page 9


ĐT: 0978.418.632 -0907.246.553
+ Chọn ampe kế có giới hạn đo và thang đo thích hợp.
+ Mắc ampe kế nối tiếp với vật dẫn cần đo cường độ dòng điện.
+ Mắc ampe kế vào mạch sao cho dòng điện đi vào chốt dương của ampe kế và đi ra chốt âm của ampe kế.

3. Nguồn điện
Nguồn điện là thiết bị tạo ra hiệu điện thế nhằm duy trì dòng điện trong mạch.
Nguồn điện luôn có hai cực là cực dương (+) và cực âm (-); giữa hai cực đó có duy trì một hiệu điện thế.
Khi ta nối hai cực của nguồn điện bằng một vật dẫn, tạo thành mạch kín, thì trong mạch có dòng điện. Các electron từ cực âm của
nguồn điện chạy qua vật dẫn đến cực dương. Bên trong nguồn điện các hạt tải điện ngoài lực Coulomb thì còn chịu tác dụng của lực
lạ. Lực lạ có tác dụng duy trì dòng điện trong mạch kín.
Bên trong nguồn điện các hạt tải điện đi từ cực âm đến cực dương, chuyển động này ngược với chiều của lực điện trường giữa hai
cực.Do đó phải có nguồn năng lượng bên trong nguồn điện, nguồn năng lượng này tạo ra lực lạ đó là hóa năng trong pin, acquy,
năng lượng bức xạ Mặt Trời (pin Mặt Trời), …
4. Suất điện động của nguồn điện
Suất điện động của nguồn điện là đại lượng đo bằng thương số của công A mà nguồn thực hiện để
làm dịch chuyển điện tích dương q trong mạch kín:   A
q
Đơn vị: von, ký hiệu V.
Bên trong suất điện động có điện trở gọi là điện trở trong của nguồn điện.
5. Một số nguồn điện
a) Pin
Pin Volta là nguồn điện được chế tạo đầu tiên và duy trì khá lâu.
Pin thông dụng hiện nay là pin Leclanché. Pin có cực âm là kẽm, cực dương là thanh than bao bọc
xung quanh bằng một hỗn hợp đã nén chặt gồm mângn dioxit MnO 2 và graphit để khử cực và tăng
độ dẫn điện. Dung dịch điện phân là dung dịch amoni clorua. Suất điện động của pin khoảng 1,5 V.
Để tiện dùng người ta chế tạo pin Leclanché dưới dạng pin khô. Khi đó dung dịch NH 4Cl được trộn với một loại hồ đặc rồi đóng
vào trong một vỏ pin bằng kẽm, vỏ pin này là cực âm.
b) Acquy
Acquy đơn giản là acquy chì (acquy axit) gồm một bình đựng dung dịch axit sunfuric trong có nhúng hai tấm chì, trên mặt phủ một
lớp chì oxit PbO.
Ngoài acquy axit còn có acquy kiềm, có hiệu suất thấp hơn acquy axit nhưng nhẹ hơn và bền hơn.
Acquy tích trữ năng lượng dưới dạng hóa năng và giải phóng năng lượng dưới dạng điện năng.
Dung lượng của acquy là điện lượng lớn nhất mà acquy có thể cung cấp điện khi nó phát điện. Dung lượng của acquy được tính
bằng ampe giờ (A.h).

Điện năng tổng cộng mà acquy tích trữ được được tính bằng Wh (hay J) hoặc Wh/kg.
BÀI TẬP CƠ BẢN
1. Dòng điện là gì ? Cường độ dòng điện là gì ? Chiều của dòng điện được xác định như thế nào ?
Hướng dẫn
Dòng điện là dòng các điện tích dịch chuyển có hướng. Các điện tích có thể là electron tự do, ion âm, ion dương, chúng còn được
gọi là các hạt tải điện.
Cường độ dòng điện là đại lượng đo bằng thương số của điện lượng
thời gian nhỏ t và khoảng thời gian đó: I 

q dịch chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong khoảng

q
t

I: cường độ dòng điện (A)

q : điện lượng (C)
t : thời gian (s)
Chiều quy ước của dòng điện là chiều dịch chuyển của các điện tích dương.
2. Nêu các tác dụng của dòng điện.
Hướng dẫn
Dòng điện có các tác dụng:
+ Tác dụng nhiệt
+ Tác dụng hóa học
+ Tác dụng sinh lý
+ Tác dụng từ: đây là tác dụng của mọi dòng điện.
3. Nguồn điện là gì ? Nêu định nghĩa suất điện động của nguồn điện.
Hướng dẫn
Nguồn điện là thiết bị tạo ra hiệu điện thế nhằm duy trì dòng điện trong mạch.


CƠ SỞ II: 14/3a – Lê Thị Riêng – F. Thới An - Q.12

Page 10


VẬT LÝ 11
Suất điện động của nguồn điện là đại lượng đo bằng thương số của công A mà nguồn thực hiện để làm dịch
chuyển điện tích dương q trong mạch kín:   A
q

Đơn vị von, ký hiệu V.
Bên trong suất điện động có điện trở gọi là điện trở trong của nguồn điện.
4. Tính số electron đi qua tiết diện thẳng của một dây dẫn kim loại trong 1 giây nếu có điện lượng 15 C chuyển qua tiết diện đó
trong 30 giây.
Hướng dẫn
q
I  và I  ne
Cường độ dòng điện qua dây dẫn:
t
q
15
Suy ra : n  
 3,125.1019 (electron)
et 1,6.1019.30
5. Một điện lượng 6,0 mC dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong khoảng thời gian 2,0 s. Tính cường độ dòng điện chạy
qua dây dẫn này.
Hướng dẫn
3
Cường độ dòng điện I  q  6.10  3.103 A .
t

2
6. Trong khoảngt thời gian đóng công tắc để chạy một tủ lạnh thì cường độ dòng điện trung bình đo được là 6 A. Khoảng thời gian
đóng công tắc là 0,50 s. Tính điện lượng dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn nối với động cơ tủ lạnh.
Hướng dẫn

Từ I 

q
 q  I .t  6.0,5  3 C .
t

7. Suất điện động của một pin là 1,5 V. Tính công của lực lạ khi dịch chuyển điện tích + 2 C từ cực âm tới cực dương bên trong
nguồn điện.
Hướng dẫn
Công của lực lạ: A   q  1,5.2  3 J .

Bài 9: ĐỊNH LUẬT OHM – SỰ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO NHIỆT ĐỘ
1. Định luật Ohm – Điện trở - Đặc tuyến Volt – Ampe của vật dẫn
a) Định luật Ohm – Điện trở
- Phát biểu định luật Ohm: Cường độ dòng điện trong một đoạn mạch tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch đó.
I = kU
hoặc I  U
R

Đại lượng nghịch đảo của k là điện trở của vật dẫn:

R

U
I


R đặc trưng cho tính chất cản trở dòng điện của vật.
- Định luật Ohm chỉ đúng với các vật dẫn kim loại, than chì và dung dịch điện phân với cực dương tan ở một nhiệt độ nhất định.
- Công thức tính điện trở một dây dẫn đồng tính, hình trụ, tiết diện S ở nhiệt độ xác định: R   l
Trong đó



là điện trở suất của chất làm dây dẫn ở nhiệt độ đang xét. Đơn vị của



S

là Ohm.met, ký hiệu

m .
b) Đặc tuyến Volt – Ampe của vật dẫn
- Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của I và U được gọi là đặc tuyến Volt – Ampe (hay đường đặc trưng Volt –
Ampe) của vật dẫn.
- Đối với vật dẫn kim loại ở nhiệt độ không đổi, đặc tuyến Volt – Ampe là đoạn thẳng. Nếu đặc tuyến Volt – Ampe kế là đường
cong thì điện trở R = U/I có trị số khác nhau đối với các giá trị khác nhau của U và điện trở của vật phụ thuộc hiệu điện thế U đặt
vào đó.
2. Điện trở của vật dẫn phụ thuộc vào nhiệt độ
Bằng thực nghiệm, người ta thiết lập được hệ thức biểu thị sự phụ thuộc vào nhiệt độ của điện trở suất và điện trở của kim loại.

t  0 (1   t )

Rt  R0 (1   t )


t , 0 và Rt , R0 tương ứng là trị số của điện trở suất và điện trở ở 00C và ở nhiệt độ t.
 là hệ số nhiệt của điện trở, đơn vị K-1.

CƠ SỞ I:

178- Nguyễn Phúc Chu –F.15 – Q.Tân Bình

Page 11


Điện trở suất



và hệ số



ĐT: 0978.418.632 -0907.246.553
của một số vật liệu

 (Ωm)
 (K-1)
Vật liệu
-8
Bạc
1,62.10
4,1.10-3
Đồng
1,69.10-8

4,3.10-3
-8
Nhôm
2,75.10
4,4.10-3
-8
Sắt
9,68.10
6,5.10-3
3. Hiện tượng siêu dẫn
- Khi nhiệt độ hạ xuống dưới một nhiệt độ T C nào đó, điện trở của kim loại (hay hợp kim) đó giảm đột ngột đến giá trị bằng không.
- Hiện tượng này gọi là hiện tượng siêu dẫn. Hiện tượng siêu dẫn được ứng dụng trên nhiều lĩnh vực: tạo nam châm điện, …
BÀI TẬP CƠ BẢN
1. Điện trở của kim loại phụ thuộc nhiệt độ như thế nào?
Hướng dẫn
Điện trở kim loại phụ thuộc nhiệt độ theo biểu thức: Rt  R0 (1   t )
2. Nêu đặc điểm của vật siêu dẫn và khả năng ứng dụng của chúng trong kỹ thuật.
Hướng dẫn
Vật siêu dẫn có điện trở bằng không, vì vậy nó có thể duy trì dòng điện trong một thời gian dài.
Có tính chất này nên vật siêu dẫn được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật: chế tạo nam châm điện có thể tạo ra từ trường mạnh trong
một thời gian dài.
3. Một sợi dây đồng có điện trở 74 Ω ở 500C. Điện trở của sợi dây đó ở 1000C là bao nhiêu ?
Hướng dẫn:
Điện trở dây dẫn ở 500C:

R1  R0 (1   t1 ); t1  500 C

Điện trở dây dẫn ở 1000C: R2  R0 (1   t2 ); t2  1000 C

(1)

(2)

3
Lấy (2) chia (1), ta được: R2  1   t2  1  4,3.10 .100 suy ra: R2 = 87 (Ω)
R1 1   t1
1  4,3.10350

Bài 10: ĐIỆN NĂNG VÀ CÔNG SUẤT ĐIỆN – ĐỊNH LUẬT JOULE – LENZ
1. Công và công suất của dòng điện ở một đoạn mạch điện – Định luật Joule – Lenz
a) Công và công suất của dòng điện
Công suất của dòng điện ở một đoạn mạch điện: P  UI
Công dòng điện sinh ra trên đoạn mạch: A  Pt  UIt
b) Định luật Joule – Lenz
Nhiệt lượng tỏa ra trên một vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở của vật dẫn, với bình phương cường độ dòng điện và với thời gian dòng
điện chạy qua. Q  RI 2t
2. Công và công suất của nguồn điện
a) Công và công suất của nguồn điện
Công của nguồn điện: A   q   It
Công suất của nguồn điện: P   I
b) Hiệu suất của nguồn điện H  P '
P

3. Công suất của các dụng cụ tiêu thụ điện
a) Công suất của dụng cụ tỏa nhiệt
2

Điện năng tiêu thụ: A  UIt  RI 2t  U t
R

Công suất của dụng cụ tỏa nhiệt được tính theo công thức:

b) Suất phản điện của máy thu điện  ' 
- Nếu q = 1 C thì

P

A
U2
 UI  RI 2 
t
R

A'
q

 '  A ' . Như vậy suất phản điện của máy thu điện được xác định bằng điện năng mà dụng cụ chuyển hóa thành

dạng năng lượng khác (không phải nhiệt năng) khi có một đơn vị điện tích dương chuyển qua máy.
- Đơn vị: V.

CƠ SỞ II: 14/3a – Lê Thị Riêng – F. Thới An - Q.12

Page 12


VẬT LÝ 11
- Khi máy thu điện là nguồn điện đang được nạp điện thì suất phản điện có trị số bằng suất điện động của nguồn
lúc phát điện, dòng điện nạp đi vào cực dương của máy thu điện.
c) Điện năng và công suất tiêu thụ của máy thu điện
Điện năng tiêu thụ của máy thu điện trong thời gian t: A  A ' Q '   ' It  r ' I 2t  UIt
Với:

Q’: điện năng cung cấp cho máy chuyển hóa thành nhiệt ở điện trở r’ của máy.
A’: phần điện năng còn lại.
U: hiệu điện thế đặt vào máy thu điện.
Công suất của máy thu điện: P  A   ' I  r ' I 2
t

Trong đó:

P '   ' I là công suất có ích của máy thu điện.

d) Hiệu suất của máy thu điện
Hiệu suất của máy thu điện: H  1  r ' I
U

U: hiệu điện thế đặt vào máy thu điện.
I: dòng điện đi qua máy thu điện.
BÀI TẬP CƠ BẢN
1. Công của dòng điện là gì ?
Hướng dẫn
Công của dòng điện là công của lực điện trường làm di chuyển các điện tích tự do trong đoạn mạch, được tính bằng các điện tích tự
do trong đoạn mạch, được tính bằng tích số của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện và thời gian dòng
điện đi qua.

A  Uq  UIt
2. Phát biểu định luật Joule – Lenz. Dòng điện trong vật siêu dẫn có gây ra tác dụng nhiệt không ?
Hướng dẫn
Định luật Joule – Lenz: Nhiệt lượng tỏa ra trên một vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở của vật dẫn, với bình phương cường độ dòng
điện và với thời gian dòng điện chạy qua.

Q  RI 2t

Dòng điện chạy trong vật siêu dẫn không gây ra tác dụng nhiệt vì điện trở của vật siêu dẫn bằng không.
3. Suất phản điện của máy thu điện là gì ?
Hướng dẫn
Xem phần 3b mục tóm tắt lý thuyết.
4. Cùng một dòng điện chạy qua dây dẫn và dây tóc bóng đèn. Tại sao dây tóc thì nóng đến sáng trắng mà dây dẫn lại hầu như
không nóng lên?
Hướng dẫn
Cùng một dòng điện chạy qua dây dẫn và dây tóc của bóng đèn nhưng điện trở của dây tóc rất lớn còn điện trở của dây dẫn nhỏ nên
công suất tỏa nhiệt (P = RI2) trên dây tóc lớn làm nó nóng đến sáng trắng còn dây dẫn hầu như không nóng lên.
5. Hai bóng đèn có công suất định mức lần lượt là 25 W và 100 W đều làm việc bình thường ở hiệu điện thế 110 V. Hỏi:
a) Cường độ dòng điện qua bóng đèn nào lớn hơn?
b) Điện trở của bóng đèn nào lớn hơn?
c) có thể mắc nối tiếp hai bóng đèn này vào mạng điện có hiệu điện thế 220 V được không? Đèn nào sẽ dễ hỏng (cháy)?
Hướng dẫn
a) Cường độ dòng điện qua hai bóng đèn:
P 25
P1  UI1 suy ra : I1  1 
 0, 227 ( A)
U 110
P 100
P2  UI 2 suy ra : I 2  2 
 0,91 ( A)
U 110
Vậy dòng điện qua bóng đèn có công suất 100 W lớn hơn bóng có công suất định mức 50 W.
b) Điện trở của hai bóng:
P1 

U12
U 2 (110)2
suy ra : R1  1 

 484 (Ω)
R1
P1
25

P2 

U 22
U 2 (110)2
suy ra : R2  2 
 121 (Ω)
R2
P2
100

Ta thấy: R1 > R2

CƠ SỞ I:

178- Nguyễn Phúc Chu –F.15 – Q.Tân Bình

Page 13


ĐT: 0978.418.632 -0907.246.553
c) Khi ta mắc nối tiếp hai bóng đèn: I 

U
220


 0,364 ( A)
R1  R2 484  121

Ta thấy: I > I1 và I < I2 nên mắc nối tiếp hai bóng đèn vào mạng điện thì bóng đèn 1 mau cháy, bóng 2 thì sáng kém.
6. Hai bóng đèn có các hiệu điện thế định mức lần lượt là U1 = 110 V ; U2 = 220 V. Tìm tỉ số các điện trở của chúng nếu công suất
định mức của hai bóng đó bằng nhau.
Hướng dẫn
Công suất định mức của hai bóng đèn:
P1 

U12
U2
và P2  2
R1
R2

Mà P1  P2 nên :

U12 U 22
R U2
110 2 1

suy ra : 1  12  (
) 
R1 R2
R2 U 2
220
4

7. Để bóng đèn loại 120 V – 60 W sáng bình thường ở mạng điện có hiệu điện thế là 220 V, người ta mắc nối tiếp với nó một điện

trở phụ R. Tìm điện trở phụ đó.
Hướng dẫn
Cường độ dòng điện định mức qua bóng đèn: P  UI  I  P  60  0,5 ( A)
U

2
d

120

2

Điện trở của bóng đèn: P  U  R  120  240 ()
d
d
Rd
60
Để đèn sáng bình thường thì dòng điện trong mạch phải bằng dòng điện định mức của bóng. Theo định luật Ohm ta có:

I

Un
220

 0,5  R  200 ()
Rn  R 240  R

8. Tính điện năng tiêu thụ và công suất điện khi dòng điện có cường độ 1 A chạy qua dây dẫn trong 1 giờ, biết hiệu điện thế giữa
hai đầu dây dẫn này là 6 V.
Hướng dẫn

Điện năng tiêu thụ : A = UIt = 6.1.3600 = 21600 J.
9. Trên nhãn của một ấm điện có ghi 220 V – 1000 W.
a) Cho biết ý nghĩa các số ghi trên đây.
b) Sử dụng ấm điện với hiệu điện thế 220 V để đun sôi 2 lít nước từ nhiệt độ 25 0 C. Tính thời gian đun nước, biết hiệu suất của ấm
là 90 % và nhiệt dung riêng của nước là 4190 J/kgK.
Hướng dẫn
a) 220 V là hiệu điện thế định mức của ấm điện ; 1000 W là công suất định mức của ấm điện.
b) Muốn đun sôi 2 lít nước từ 250C cần nhiệt lượng :
Q = mc(t2 – t1) = 4180.2(100 – 25) = 627 000 J
Vì hiệu suất h = 90 % nên nhiệt lượng thực do bếp tỏa ra : Q0 
Ta có :

Q0  A  Pt suy ra thời gian đun

t

100
100
Q
.627000  696666, 67 J .
90
90

Q0
 697 s .
P

10. Một nguồn điện có suất điện động là 12 V. Khi mắc nguồn điện thành mạch điện kín thì nó cung cấp một dòng điện có cường
độ là 0,8 A. Tính công của nguồn điện này sinh ra trong thời gian 15 phút và tính công suất của nguồn điện khi đó.
Hướng dẫn

A   It  12.0,8.15.60  8640 J .

Pn   I  12.0,8  9,6 W .

CƠ SỞ II: 14/3a – Lê Thị Riêng – F. Thới An - Q.12

Page 14


VẬT LÝ 11
Bài 11 : ĐỊNH LUẬT OHM ĐỐI VỚI CÁC LOẠI MẠCH ĐIỆN
1. Định luật Ohm đối với đoạn mạch có chứa nguồn điện :

I

  U AB
R r



U BA  
R r

2. Định luật Ohm cho toàn mạch



Đối với một mạch điện kín gồm nguồn điện

và điện trở R: I  


Rr

Định luật Ohm cho toàn mạch : Cường độ dòng điện trong mạch kín tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện và tỉ lệ nghịch
với điện trở tổng cộng của mạch.
3. Định luật Ohm đối với đoạn mạch chứa máy thu điện
Xét đoạn mạch AB có chứa máy thu điện (  ', r ' ) và điện trở R. Hiệu điện thế hai đầu mạch là U AB = U, ta có:

U AB  VA  VB   ' (r ' R) I hay I 

U AB   '
Rr'

* Chú ý: dòng điện đi vào cực dương của máy thu điện.
4. Hệ thức tổng quát của định luật Ohm đối với các loại mạch điện
Xét đoạn mạch AB có pin (acquy), ta có định luật Ohm cho các loại mạch điện:

U AB  VA  VB  (r  R) I  

 : đại lượng đại số.
  0 : khi IAB chạy qua pin (acquy) từ cực âm đến cực dương.
  0 : khi IAB chạy qua pin (acquy) từ cực dương đến cực âm.
5. Mắc điện trở phụ trong các dụng cụ đo điện
- Mắc sơn cho ampe kế (Rs song song Rg): I  I g (1  Rg )
Rs
I : cường độ dòng điện đi vào ampe kế; I g: dòng điện đi vào điện kế.
- Mắc điện trở phụ cho vôn kế (Rp nối tiếp với Rg): U  U (1  Rp )
p
Rg


U : hiệu điện thế giữa hai đầu vôn kế; Ug: hiệu điện thế giữ hai đầu điện kế.
1. Thiết lập định luật Ohm cho đoạn mạch chứa nguồn điện và cho đoạn mạch chứa máy thu điện.
Hướng dẫn
+ Đoạn mạch chứa nguồn điện:
Xét mạch điện kín gồm nguồn điện



và các điện trở R, R1 mắc nối tiếp.

A  q   It .

Giả sử trong thời gian t có điện lượng q chuyển qua mạch. Nguồn điện đã thực hiện công:

Cũng trong thời gian t đó, nhiệt lượng tỏa ra ở điện trở R, R 1 và r là: Q  ( R  R1 ) I t  rI t .
2

Theo định luật Bảo toàn năng lượng, ta có:

2

A  Q   It  ( R  R1 ) I 2t  rI 2t
Hay   ( R  R1 ) I  rI

Mà UAB = IR1 (vì VA > VB) nên:   U AB  ( R  r ) I  I 

  U AB
Rr

Đó là định luật Ohm cho đoạn mạch AB có chứa nguồn điện.

+ Đoạn mạch chứa máy thu điện:
Xét đoạn mạch AB có chứa máy thu điện ( 

'

,r ' ), hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch

một hiệu điện thế UAB = U.
Công suất điện cung cấp cho mạch: P = UABI
Công suất P gồm hai phần

 'I

là công suất có ích,

Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng:

CƠ SỞ I:

(r '  R)I 2 là công suất tỏa nhiệt.

U AB I   ' I  (r ' R) I 2

178- Nguyễn Phúc Chu –F.15 – Q.Tân Bình

Page 15


ĐT: 0978.418.632 -0907.246.553


Ta có: U AB  VA  VB   ' (r ' R) I  I  U AB   ' .
Rr'
Đó là định luật Ohm cho đoạn mạch AB chứa máy thu điện.
2. Thiết lập định luật Ohm cho đoạn mạch điện kín gồm một nguồn điện (  , r ), một máy thu điện (  ', r ' ) và một điện trở ngoài.
Hướng dẫn
Cho mạch kín như hình vẽ.
Năng lượng tiệu thụ trên toàn mạch bao gồm nhiệt lượng Q tỏa ra ở các điện trở R và r: Q = (R+r)I2t và điện
năng tiêu thụ ở máy thu:

A '   ' It  r ' I 2t .

Theo định luật bảo toàn năng lượng, năng lượng tiêu thụ trên toàn mạch phải bằng năng lượng:

A   It do nguồn điện cung cấp,

A  A ' Q   It   ' It  r ' I 2t  ( R  r ) I 2t
tức là:
  '
    '  ( R  r  r ') I  I 
Rrr'
Công thức trên biểu thị định luật Ohm cho toàn mạch chứa nguồn và máy thu mắc nối tiếp.
3. Một nguồn điện có điện trở trong 0,1  được mắc nối tiếp với điện trở 4,8  thành mạch kín. Khi đó hiệu điện thế giữa hai
cực của nguồn điện là 12 V. Tính suất điện động của nguồn và cường độ dòng điện trong mạch.
Hướng dẫn
Hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn: U AB  RI  I 

U AB 12

 2,5 ( A)
R

4,8

Định luật Ohm cho mạch kín:   (r  R) I  (0,1  4,8).2,5  12, 25 (V )
4. Một bộ acquy được nạp điện với cường độ dòng nạp điện là 3 A và hiệu điện thế đặt vào hai cực của bộ acquy là 12 V. Xác định
điện trở trong của bộ acquy, biết suất phản điện của bộ acquy khi nạp điện bằng 6 V.
Hướng dẫn
U

'
U AB   ' 12  6
AB
Định luật Ohm cho đoạn mạch chứa máy thu điện:
I

5. Mắc một điện trở

r'

r'

I



3

 2 ()

14 vào hai cực của một nguồn điện có điện trở trong là 1 thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện


này là 8,4 V.
a) Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch và suất điện động của nguồn điện.
b) Tính công suất của mạch ngoài và công suất của nguồn điện khi đó.
Hướng dẫn
a) Hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện chính là hiệu điện thế mạch ngoài :
Ta có: U N  I .RN  I  U N  8, 4  0, 6 A .
RN 14
Suất điện động của nguồn:   U N  Ir  8, 4  0,6.1  9V .
b) Công suất của mạch ngoài: PN  RN I 2  14.0,62  5,04W .
Công suất của nguồn điện: PN   I  9.0,6  5, 4W .
6. Điện trở trong của một acquy là

0, 06 và trên vỏ của nó ghi 12 V. Mắc vào hai cực của acquy này một bóng đèn có ghi 12 V

– 5 W.
a) Hãy chứng tỏ rằng bóng đèn khi đó gần như gần như sáng bình thường và tính công suất tiêu thụ điện thực tế của bóng đèn khi
đó.
b) Tính hiệu suất của nguồn điện trong trường hợp này.
Hướng dẫn
2

2

a) Điện trở của đèn: R  U  12  28,8  .
0
P

5

Cường độ dòng điện định mức của đèn: I  P  5  0, 4167 A .

0
U

Cường độ dòng điện qua đèn: I 
Nhận xét:


R0  r



12

12
 0, 416 A .
28,8  0, 06

I  I 0 nên đèn hầu như sáng bình thường.

Công suất tiêu thụ thực tế của đèn : P = R0.I2 = 28,8.0,4162 = 4,98 W.

CƠ SỞ II: 14/3a – Lê Thị Riêng – F. Thới An - Q.12

Page 16


VẬT LÝ 11
RN
28,8
b) Hiệu suất của nguồn: H  Ai  U  IRN



.100%  99,98%
A  I ( RN  r ) RN  r 28,8  0, 06
7. Nguồn điện có suất điện động là 3 V và có điện trở trong là 2  . Mắc song song hai bóng đèn như nhau có cùng điện trở là 6
 vào hai cực của nguồn điện này.
a) Tính công suất tiêu thụ của mỗi bóng đèn.
b) Nếu tháo bỏ một bóng đèn thì bóng đèn còn lại sáng mạnh hai yếu so với trước đó.
Hướng dẫn
a) Vì hai bóng mắc song song nên điện trở tương đương của mạch ngoài :
Cường độ dòng điện qua nguồn : I 


R0  r



RN 

6
 3 .
2

3
 0, 6 A .
3 2

Cường độ dòng điện qua mỗi bóng : I  I  I  0,3 A .
1
2

2

Công suất tiêu thụ của mỗi bóng : P1  P2  RD .I12  6.0,32  0,54W .
b) Nếu tháo bỏ một bóng đèn thì điện trở của mạch ngoài là RD = 6
Cường độ dòng điện qua đèn : I '    3  0,375 A .
RD  r



.

62

I '  0,375 A  I1  0,3 A nên bóng đèn còn lại sáng hơn trước.

Bài 12: CÁCH GHÉP NGUỒN ĐIỆN
1. Ghép nối tiếp
+ Ghép nối tiếp:
Ta có suất điện động tương đương:
Điện trở trong tương đương:

b  1  2  ...  n

rb  r1  r2  ...  rn

+ Ghép xung đối:
Ghép hai nguồn
nguồn, nếu

1 ,  2


thành bộ theo hình. Ta có:

b  1  2

. Đầu A là cực dương bộ

1  2 , là cực âm nếu 1  2 .
rb  r1  r2 .

Điện trở trong của bộ nguồn:
2. Ghép song song

Ghép song song n nguồn giống nhau:
Suất điện đông của bộ nguồn:
Điện trở trong của bộ nguồn

b  

rb 

r
n

3. Ghép hỗn hợp
- Ghép N nguồn giống nhau thành bộ như hình bên (ghép kiểu hỗn hợp đối xứng), gồm m dãy, mỗi dãy gồm n nguồn ghép nối tiếp.
- Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn:

b  n ; rb 


nr
m

BÀI TẬP CƠ BẢN
1. Trình bày các cách ghép nguồn điện. Nêu nhận xét từng cách ghép (về dòng điện, hiệu điện
thế cung cấp cho mạch ngoài có điện trở R).
Hướng dẫn
+ Ghép nối tiếp:
Suất điện động tương đương: b
Điện trở trong tương đương:

 1  2  ...  n

rb  r1  r2  ...  rn

Nếu mắc bộ nguồn trên vào mạch ngoài có điện trở R:

CƠ SỞ I:

178- Nguyễn Phúc Chu –F.15 – Q.Tân Bình

Page 17


Cường độ dòng điện trong mạch: I  n .
R  nr
n
Hiệu điện thế mạch ngoài:
U AB  IR 
nr

1
R
+ Ghép xung đối:
Ghép hai nguồn 1 ,  2 thành bộ theo hình.
Ta có:

ĐT: 0978.418.632 -0907.246.553

b  1  2

Đầu A là cực dương bộ nguồn, nếu
Điện trở trong của bộ nguồn:

1  2 , là cực âm nếu 1  2 .

rb  r1  r2 .

Cường độ dòng điện mạch ngoài: I  1   2
R  r1  r2
Hiệu điện thế mạch ngoài: U  IR  1   2
AB
r r
1 1 2
R
+ Ghép song song n nguồn giống nhau:
Suất điện động của bộ nguồn:

b  

Điện trở trong của bộ nguồn: r  r

b
n
Cường độ dòng điện mạch ngoài:



I

R

Hiệu điện thế mạch ngoài:

U AB  IR 

r
n


1

r
nR

+ Ghép hỗn hợp:
Ghép N nguồn giống nhau thành bộ như hình bên (ghép kiểu hỗn hợp đối xứng) gồm m dãy, mỗi dãy gồm n nguồn ghép nối tiếp.

Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn:

b  n ; rb 


nr
m

Cường độ dòng điện mạch ngoài: I  b  n
R  rb R  nr
m
n
Hiệu điện thế mạch ngoài:
U AB  IR 
nr
1
mR
2. Hai pin được ghép với nhau theo các sơ đồ ở hình bên. Tìm cường độ dòng điện và hiệu điện thế giữa hai điểm A, B trong các
trường hợp:

 , còn điện trở trong r1, r2 khác nhau.
b) Hai pin ghép xung đối có suất điện động và điện trở trong tương ứng là 1 , r1 , 2 , r2 (1  2 )
a) Hai pin ghép nối tiếp có suất điện động bằng nhau và bằng

Hướng dẫn
a) Theo hình vẽ ta thấy trong trường hợp này hai nguồn mắc nối tiếp
Cường độ dòng điện trong mạch: I  2
r1  r2

CƠ SỞ II: 14/3a – Lê Thị Riêng – F. Thới An - Q.12

Page 18


VẬT LÝ 11

Áp dụng định luật Ohm cho đoạn mạch, ta có: U AB    Ir1 

 (r2  r1 )
r1  r2

b) Theo hình ta thấy hai nguồn mắc xung đối
Cường độ dòng điện trong mạch: I 

1   2
r1  r2

Áp dụng định luật Ohm cho đoạn mạch, ta có: U    Ir  1r2  2 r1
AB
1
1
r1  r2
3. Tìm suất điện động và điện trở trong của nguồn điện gồm 6 acquy như hình vẽ. Cho biết mỗi acquy có

  2 V; r 1  .

Hướng dẫn
Ta thấy bộ nguồn được mắc thành 3 nhóm nối tiếp, mỗi nhóm gồm hai acquy mắc song song. Suy ra:
b  30  3  6 (V )
r
rb  3r0  3  1,5 ()
2
4. Cho mạch điện như hình vẽ.
Mỗi pin có

  1,5 V ; r  1  . Điện trở mạch ngoài R = 3,5 Ω. Tìm cường độ dòng điện ở mạch


ngoài.
Hướng dẫn
Suất điện động của bộ nguồn: b  1  2  3  2  3.1,5  2.1,5  7,5 (V )
Điện trở trong của bộ nguồn:

rb  r1  r2  3r  r  4 ()

Theo định luật Ohm cho đoạn mạch kín: I 

b
rb  R



7,5
 1 ( A)
4  3,5

5. Hai nguồn điện có sơ đồ như hình vẽ. Suất điện động và điện trở trong lần lượt là

1  4,5V ; r1  3  ; 2  3V ; r2  2  .

Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch và hiệu điện thế UAB.
Hướng dẫn
Cường độ dòng điện qua mạch:

I

1  2

r1  r2



4,5  3
 1,5 A .
3 2

Hiệu điện thế UAB = E1 – Ir1 = 4,5 – 1,5.3 = 0
6. Mạch điện gồm 2 pin giống nhau mắc nối tiếp có cùng suất điện động   1,5V và điện trở trong 1

 . Mạch ngoài có hai bóng

đèn giống nhau mắc song song các số ghi trên đèn là 3 V – 0,75 W. Cho rằng điện trở của các đèn không thay đổi theo nhiệt độ.
a) Các đèn có sáng bình thường không ? Vì sao ?
b) Tính hiệu suất của bộ nguồn.
c) Tính hiệu điện thế giữa hai cực của mỗi pin.
d) Nếu tháo bớt một đèn thì đèn còn lại sáng mạnh hay yếu hơn so với trước đó ? Tại sao ?
Hướng dẫn
2
2
a) Điện trở của mỗi đèn: R  U  3  12  .
0
P 0, 75
Vì hai đèn mắc song song nên điện trở tương đương của mạch ngoài: R  12  6  .
N
2

Cường độ dòng điện qua nguồn: I 


2
2.1,5

 0,375 A .
RN  2r 6  2.1

Cường độ dòng điện qua mỗi bóng đèn: I1  I 2  I  0,1875 A .
2

Cường độ dòng điện định mức của mỗi đèn: I  P  0, 25 A .
dm
U

Vì I1 = I2 < Iđm nên các đèn đều sáng yếu hơn bình thường.
b) Hiệu suất của bộ nguồn: H= Ai = U = IR N
A

CƠ SỞ I:

ξ

R
6
= N =
.100%=75%
I(R N +r) R N +r 6+2

178- Nguyễn Phúc Chu –F.15 – Q.Tân Bình

Page 19



ĐT: 0978.418.632 -0907.246.553

c) Hiệu điện thế giữa hai cực của mỗi pin: U P    Ir  1,5  0,375.1  1,125V .
d) Nếu tháo bớt một đèn thì cường độ dòng điện qua đèn còn lại là: I ' 

2
2.1,5

 0, 214 A .
R0  2r 12  2.1

Vì I’ = 0,214 A > I1 = 0,1875 A nên đèn còn lại sẽ sáng hơn khi chưa tháo đèn kia.

Chương III: DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG
Bài 13: DÒNG ĐIỆN TRONG KIM LOẠI
1. Cấu trúc tinh thể của kim loại
- Trong kim loại, các ion dương trong kim loại được sắp xếp theo một trật tự nhất định, tạo thành mạng
tinh thể.
- Các electron dẫn (hay electron tự do) là các electron bị mất liên kết với hạt nhân chuyển động tự do
giữa các nút mạng.
- Ở nhiệt độ thường các ion trong mạng tinh thể dao động quanh vị trí cân bằng của chúng. Các electron
tự do thì chuyển động nhiệt hỗn loạn và và chạm với các ion dao động. Lúc này không có dòng điện trong kim loại.
- Mật độ electron tự do trong mỗi kim loại khác nhau, không phụ thuộc nhiệt độ.
2. Bản chất dòng điện trong kim loại
Khi đặt vào hai đầu vật dẫn kim loại một hiệu điện thế thì các electron tự do chuyển động có hướng, ngược chiều điện trường nhưng
vẫn chuyển động nhiệt hỗn loạn. Khi này ta có dòng điện chạy trong kim loại.
Dòng điện trong kim loại là dòng dịch chuyển có hướng của các electron tự do ngược chiều của điện trường.
Vận tốc chuyển động có hướng rất nhỏ dưới 0,2 m/s nhỏ hơn rất nhiều vận tốc lan truyền của điện trường tác dụng lên các electron

tự do 300 000 m/s nên ta đóng mạch thì đèn điện dù ở xa cũng lập tức phát sáng.
3. Giải thích nguyên nhân gây ra điện trở của dây dẫn kim loại – Hiện tượng tỏa nhiệt của dây dẫn kim loại
a) Trong khi chuyển động có hướng dưới tác dụng của điện trường ngoài, các electron luôn bị “cản trở” do “va chạm” (tương
đương) với các ion kim loại đang dao động quanh vị trí cân bằng ở nút mạng tinh thể. Đây là nguyên nhân cơ bản gây ra điện trở
của kim loại. (Điện trở kim loại còn được gây ra bởi các sai hỏng trong tinh thể).
b) Nhiệt độ của kim loại càng cao, các ion kim loại càng dao động mạnh. Do đó electron tự do va chạm nhiều hơn với các ion kim
loại. Vì vậy khi nhiệt độ tăng thì điện trở tăng.
c) Trong quá trình chuyển động có hướng, các electron truyền một phần hoặc toàn bộ năng lượng cho các ion kim loại, tức là động
năng của electron chuyển thành nội năng của kim loại. Vì vậy dây dẫn kim loại nóng lên khi có dòng điện chạy qua.
BÀI TẬP CƠ BẢN
1. Hạt tải điện trong kim loại là hạt nào? Bản chất dòng điện trong kim loại là gì ?
Hướng dẫn
Hạt tải điện trong kim loại là electron.
Bản chất dòng điện trong kim loại: Dòng điện trong kim loại là dòng dịch chuyển có hướng của các electron tự do ngược chiều điện
trường.
2. Giải thích nguyên nhân gây ra điện trở của dây dẫn kim loại và hiện tượng tỏa nhiệt của dây dẫn kim loại.
Hướng dẫn
Xem phàn 3a, 3c ở mục tóm tắt lý thuyết.
3. Một bóng đèn 220 V – 1000 W khi sáng bình thường thì nhiệt độ của dây tóc bóng đèn là 2000 0C. Xác định điện trở của đèn khi
thắp sáng và khi không thắp sáng. Biết rằng nhiệt độ môi trường là 20 0C và dây tóc bóng đèn làm bằng Vonfram. Hệ số điện trở của
Vonfram là 4,5.10-3 K-1.
Hướng dẫn
2
0
U
2202
Điện trở của đèn khi sáng bình thường (ở 2000 C): R 

 484 
P

100
Dùng công thức:

R0 

R  R0 [1   (t  t0 )] ta suy ra điện trở của bóng đèn khi ở nhiệt độ 200C:

R
484

 48, 4  .
[1   (t  t0 )] [1  4,5.103 (2000  20)]

4. Khối lượng mol của nguyên tử đồng là 64.10-3 kg/mol. Khối lượng riêng của đồng là 8,9.10 3 kg/m3. Biết rằng mỗi nguyên tử
đồng đóng góp 1 electron dẫn.
a) Tính mật độ electron trong đồng.
b) Một dây tải điện bằng đồng dài 1 km, tiết diện 10 mm2, mang dòng điện 10 A. Tính tốc độ trôi của electron trong dây dẫn đó.
Hướng dẫn

CƠ SỞ II: 14/3a – Lê Thị Riêng – F. Thới An - Q.12

Page 20


VẬT LÝ 11
3

a) Mật độ: n  N A D  6, 023.1023 8,9.10  8,375.1028 / m3 .
A
64.103

b) Điện trở của dây dẫn: R   l  1, 69  .
S
Hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn: U = IR =16,9 V.
Cường độ điện trường trong dây dẫn: E  U  1, 69.102 V / m .
l
Tốc độ trôi: vt  n E  4,37.103.1,69.102  7,38.105 m / s .
5. Để mắc đường dây tải điện từ địa điểm A đến địa điểm B, ta cần 1000 kg dây đồng. Muốn thay dây đồng bằng dây nhôm mà vẫn
đảm bảo chất lượng truyền điện, ít nhất cần phải dùng bao nhiêu kg dây nhôm ? Cho biết khối lượng riêng của đồng là 8900 kg/m 3,
của nhôm là 2700 kg/m3.
Hướng dẫn
Muốn đảm bảo chất lượng truyền điện thì điện trở của dây nhôm và dây đồng phải có giá trị bằng nhau với cùng chiều dài.
Điện trở dây đồng và nhôm: R1  1 l ; R2  2 l .
S1
S2

R1  R2 

1
S1



2
S2



S2  2

S1 1


Khối lượng dây đồng và nhôm: m1  D1S1l1; m2  D2 S2l2
Suy ra: m2  D2 S2 m1  D2 2 m1
D1S1
D1 1
Thay số: m2 

2700.2, 75.108
.1000  493, 6 kg .
8900.1, 69.108

Bài 14: DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN – ĐỊNH LUẬT FARADAY
1. Dòng điện trong chất điện phân
Các dung dịch muối, axit, bazo được gọi là chất điện phân. Các muối nóng chảy cũng là chất điện phân.
2. Bản chất dòng điện trong chất điện phân
Dòng điện trong chất điện phân là dòng dịch chuyển có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm ngược chiều
điện trường.
3. Phản ứng phụ trong chất điện phân
* Các ion âm dịch chuyển đến anot, nhường electron cho anot, còn các ion dương đến catot nhận electron từ catot. Khi đó các ion
trở thành nguyên tử hay phân tử trung hòa, chúng có thể bàm vào điện cực hay bay lên ở dạng khí.
* Ngoài ra chúng có thể phản ứng với điện cực và dung môi. Các phản ứng đó gọi là phản ứng phụ (phản ứng thứ cấp).
4. Hiện tượng dương cực tan
* Khi ta điện phân dung dịch một muối kim loại mà anot làm bằng chính kim loại đó. Lúc đó thì kim loại làm anot bị hao dần đi và
có một số kim loại đó bám vào catot.
* Hiện tượng đó gọi là hiện tượng dương cực tan. Hiện tượng dương cực tan xảy ra khi điện phân một dung dịch muối kim loại mà
anot làm bằng chính kim loại ấy.
* Khi có hiện tượng dương cực tan, dòng điện trong chất điện phân tuân theo định luật Ohm giống như đối với đoạn mạch chỉ có
điện trở thuần.
* Nếu bình điện phân không có hiện tượng dương cực tan thì bình điện phân là một máy thu điện. Khi đó dòng điện chạy qua bình
điện phân tuân theo định luật Ohm đối với máy thu điện.

5. Định luật Faraday
* Khối lượng m của chất được giải phóng ra ở điện cực tỉ lệ với đương lượng hóa học A/n của chất đó và với điện lượng q đi qua
dung dịch điện phân. m  1 A It
F n

Trong đó:

A: nguyên tử khối (kg)
m: hóa trị của chất đó (kg)
F: hằng số Faraday, F = 9,65.107 C/kmol
I: cường độ dòng điện qua bình điện phân
t: thời gian dòng điện chạy qua bình
* Nếu tính m ra g thì ta viết: m ( g )  1 A It
96500 n

CƠ SỞ I:

178- Nguyễn Phúc Chu –F.15 – Q.Tân Bình

Page 21


ĐT: 0978.418.632 -0907.246.553
6. Ứng dụng
Hiện tượng điện phân được dùng để luyện kim, mạ điện, đúc điện.
BÀI TẬP CƠ BẢN
1. Chất điện phân là gì ? Cho ví dụ về chất điện phân.
Hướng dẫn
Chất điện phân là những chất ở trạng thái dung dịch hay nóng chảy bị dòng điện phân tích.
Ví dụ: các dung dịch axit, bazo, muối là những chất điện phân.

2. Hạt tải điện trong chất điện phân là các hạt nào ? Bản chất dòng điện trong chất điện phân là gì ?
Tại sao dòng điện qua chất điện phân lại gây ra sự vận chuyển các chất, còn dòng điện qua kim loại kông gây ra hiện tượng đó ?
Hướng dẫn
Hạt tải điện trong chất điện phân là các hạt ion âm, ion dương.
Bản chất dòng điện trong chất điện phân: Dòng điện trong chất điện phân là dòng dịch chuyển có hướng của các ion dương theo
chiều điện trường và các ion âm ngược chiều điện trường.
Dòng điện qua chất điện phân làm dịch chuyển các ion về các điện cực tức làm vận chuyển các chất, còn dòng điện qua kim loại là
dòng dịch chuyển có hướng của các electron tự do, không làm vận chuyển các nguyên tử kim loại được.
3. Phát biểu định luật Faraday về hiện tượng điện phân
Hướng dẫn
Xem phần 5 mục tóm tắt lý thuyết.
4. Chiều dày của lớp niken phủ lên một tấm kim loại là d = 0,005 mm sau khi điện phân trong 30 phút. Diện tích mặt phủ của tấm
kim loại là 30 cm2. Xác định cường độ dòng điện chạy qua bình điện phân. Cho biết niken có khối lượng riêng là D = 8,9.10 3 kg/m3,
nguyên tử khối A = 58, hóa trị n = 2.
Hướng dẫn
Áp dụng định luật Faraday: m  1 A It và m  dSD
F n
Cường độ dòng điện chạy qua bình điện phân: dSD 
Thay số vào ta tính được:

1 A
dSDFn
It  I 
F n
At

I  2, 47 ( A)

v   E , trong đó E là cường độ điện
trường,  có giá trị lần lượt là 4,5.10 m /V.s và 6,8.10 m /V.s. Tính điện trở suất của dung dịch NaCl nồng độ 0,1 mol / l , cho

5. Tốc độ chuyển động có hướng của Ion Na+ và Cl- trong nước có thể tính theo công thức
-8

2

-8

2

rằng toàn bộ các phân tử NaCl đều phân li thành Ion.
Hướng dẫn
Mật độ các Ion Na và Cl : N = 0,1.1000.6,023.10 = 6,023.1025/m3.
+

-

23

Điện dẫn suất của dung dịch:   1,6.1019.6,023.1025 (4,5  6,8).108  1,088(m) 1 .
Suy ra: Điện trở suất   1  0,92 m .



6. Người ta muốn bóc một lớp đồng dày

d  10 m trên một bản đồng có diện tích S = 1 cm2 bằng phương pháp điện phân.

Cường độ dòng điện là 0,01 A. Tính thời gian cần thiết để bóc được lớp đồng. Cho biết đồng có khối lượng riêng 8900 kg/m 3.
Hướng dẫn
Thể tích lớp đồng cần bóc đi: V = Sd = 10 -4.10.10-6 = 10-9 m3.

Khối lượng đồng cần bóc: m  V  8900.109  8,9.106 kg .
Dùng công thức: m  1 A It  t  2, 68.103 s
F n

CƠ SỞ II: 14/3a – Lê Thị Riêng – F. Thới An - Q.12

Page 22


VẬT LÝ 11
Bài 15: SỰ PHÓNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ Ở ÁP SUẤT BÌNH
THƯỜNG
1. Sự phóng điện trong chất khí
Ở điều kiện bình thường, không khí là điện môi.
Khi bị đốt nóng, không khí trỏ nên dẫn điện. Có dòng điện chạy qua không khí từ bản nọ sang bản kia. Đó là sự phóng điện trong
không khí.
2. Bản chất dòng điện trong không khí
+ Trong điều kiện thường, chất khí hầu như chỉ gồm những nguyên tử, phân tử trung hòa về điện. Chất khí là điện môi.
Khi ta đốt nóng chất khí bằng tác nhân ion hóa (tia tử ngoại, tia Ronghen) thì một số nguyên tử hoặc phân tử khí mất bớt electron và
trở thành ion dương. Đó là sự ion hóa chất khí.
Một số electron mới tạo thành do sự ion hóa đã kết hợp với phân tử, nguyên tử trung hòa thành ion âm.
Trong khi chuyển động nhiệt hỗn loạn, các electron kết hợp lại với ion dương, ion âm tạo thành phân tử trung hòa. Đó gọi là sự tái
hợp.
Bình thường ion dương, ion âm, electron chuyển động nhiệt hỗn loạn nên trong chất khí không có dòng điện.
+ Khi ta đặt một hiệu điện thế vào khối khí đã bị ion hóa, khi đó các ion và electron dịch chuyển có hướng dưới tác dụng của điện
trường. Electron và ion âm dịch chuyển về phía cực dương (anot), ion dương chuyển động về phía cực âm (catot), tạo ra dòng điện
trong chất khí.
Dòng điện trong chất khí là dòng dịch chuyển có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm, electron ngược
chiều điện trường.
3. Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện trong chất khí vào hiệu điện thế

Qua thực nghiệm khảo sát sự phụ thuộc của dòng điện trong chất khí ở áp suất bình
thường và hiệu điện thế người ta thu được đặc tuyến Volt – ampe:
+ Đặc tuyến Volt – ampe không phải đường thẳng nên dòng điện trong chất khí
không tuân theo định luật Ohm cho điện trở thuần.
+ Khi

U  U b , cường độ dòng điện trong chất khí đạt giá trị bão hòa Ibh dù U tăng.

+ Khi U > UC thì cường độ dòng điện tăng vọt.
Nguyên nhân là vì có sự ion hóa do va chạm của các electron với phân tử khí. Ngoài
ra lúc này tác nhân ion hóa có ngừng sự phóng điện vẫn tự duy trì.
Quá trình phóng điện trong chất khí thường kèm theo sự phát sáng.
BÀI TẬP CƠ BẢN
1. Bản chất dòng điện trong chất khí là gì ?
Hướng dẫn
Xem phần 2 mục tóm tắt lý thuyết.
2. So sánh sự dẫn điện của chất khí và của chất điện phân.
Hướng dẫn
+ Hạt mang điện tự do trong chất khí là các ion dương, ion âm và electron tự do.
+ Hạt mang điện tự do trong chất điện phân là các ion dương và ion âm.
3. Dòng điện trong chất khí có tuân theo định luật Ohm cho điện trở thuần không ? Giải thích.
Hướng dẫn
Dòng điện trong chất khí không tuân theo định luật Ohm. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của I vào U như sau:
+ Lúc đầu khi U tăng thì I tăng.
+ Khi I đạt giá trị Ibh, U tiếp tục tăng nhưng I có giá trị I bh không đổi (đoạn UbUc). Vì tất cả hạt mang điện do tác nhân ion hóa tạo
ra trong không khí đều về đến các cực nên dòng điện I không tăng nữa dù tăng U.
+ Khi I đạt giá trị bão hòa, tiếp tục tăng U đến khi vượt quá giá trị U c thì cường độ dòng điện lại tăng. Sự tăng đột ngột của cường
độ I khi U > Uc là do số hạt mang điện trong chất khí tăng lên rất nhiều do va chạm của electron có động năng lớn với các phân tử
khí. Đólà sự ion hóa do va chạm.


CƠ SỞ I:

178- Nguyễn Phúc Chu –F.15 – Q.Tân Bình

Page 23


ĐT: 0978.418.632 -0907.246.553
Bài 16: CÁC DẠNG PHÓNG ĐIỆN TRONG KHÔNG KHÍ Ở ÁP SUẤT BÌNH THƯỜNG
1. Tia lửa điện – sét
a) Tia lửa điện
Khi hiệu điện thế giữa hai điện cực trong không khí có trị số lớn, tạo ra một điện trường rất mạnh (có cường độ trên 3.10 6 V/m) thì
phát sinh tia lửa điện.
Tia lửa điện không có hình dạng nhất định. Tia lửa điện là một tia sáng gián đoạn, không liên tục.
Tia lửa điện thường kèm theo tiếng nổ, trong không khí sinh ra ozon có mùi khét.
b) Sét
Sét là tia lửa điện khổng lồ phát sinh do sự phóng điện giữa các đám mây tích điện trái dấu hoặc giữa một đám mây tích điện với
mặt đất.
Hiệu điện thế gây ra sét có thể đạt tới 108 V – 109 V, cường độ dòng điện trong sét có thể đạt đến 10 4 A – 5.105 A.
Sét thường gây ra tiếng nổ (tiếng sấm) hoặc tiếng sét.
Để tránh tác hại của sét, người ta làm các cột chống sét.
2. Hồ quang điện
Đặt vào hai đầu thanh than một hiệu điện thế khoảng 40 V – 50 V. Đầu tiên cho hai đầu thanh than chạm vào nhau, sau đó tách ra
một khoảng ngắn. Khi đó ta thấy giữa hai đầu thanh than phát ra ánh sáng chói, đó là hồ quang điện.
Qua quan sát người ta thấy phần lớn ánh sáng chói phát ra từ hai đầu than tức là từ cực dương và cực âm của hồ quang. Trong đó
cực dương bị ăn mòn và hơi lõm vào. Cường độ dòng điện trong mạch khoảng vài chục ampe.
Hồ quang có thể xuất hiện giữa các điện cực bằng kim loại. Nhiệt độ rất cao, khoảng 25000C đến 80000C.
Hồ quang được ứng dụng để hàn điện, luyện kim, nguồn phát sáng, …
BÀI TẬP CƠ BẢN
1. Tia lửa điện phát sinh trong điều kiện nào ?

Hướng dẫn
Khi giữa hai điện cực đặt trong không khí có một hiệu điện thế lớn thì sẽ xuất hiện sự phóng điện thành lửa, gọi là tia lửa điện.
2. Hồ quang điện thực hiện trong điều kiện nào ?
Hướng dẫn
Lấy hai thanh than nối vào hai cực của nguồn điện không đổi có hiệu điện thế khoảng 40 V – 50 V.
3. Cho phóng điện qua chất khí ở áp suất thấp, giữa hai điện cực cách nhau 20 cm. Quãng đường bay tự do của các electron là 4 cm.
Cho rằng năng lượng mà electron nhận được trong quãng đường bay tự do đủ để ion hóa chất khí, hãy tính xem 1 electron đưa vào
chất khí có thể sinh ra tối đa bao nhiêu hạt tải điện ?
Hướng dẫn
Vì giữa hai điện cực cách nhau 20 cm và quãng đường bay tự do của các electron là 4 cm nên sẽ có 5 lần ion hóa.
Khi va chạm với phân tử khí lần đầu tiên, 1 electron sẽ làm cho phân tử khí trở thành 1 ion dương và 1 electron tự do. Ở lần va
chạm thứ hai, 2 electron va chạm với 2 phân tử khí tạo ra 2 ion dương và 2 electron tự do. Cứ như thế ở lần va chạm cuối cùng (lần
thứ 5) số electron tự do tạo thành (kể cả electron đưa vào) là 2 5 = 32.
Số electron được tạo ra do ion hóa là n = 32 – 1 = 31.
Số hạt tải điện tạo thành do ion hóa (electron và ion dương) là 2n = 62 hạt.

Bài 17: SỰ PHÓNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ Ở ÁP SUẤT THẤP
1. Sự phóng điện trong chất khí ở áp suất thấp
a) Sự phóng điện thành miền
Người ta thấy rằng khi áp suất chất khí vào khoảng từ 1 đến 0,01 mmHg và hiệu điện thế
giữa hai cực khoảng vài trăm V thì xuất hiện sự phóng điện thành miền. Khi đó ta thấy ở
gần mặt catot có một miền tối, gọi là miền tối catot, phần còn lại của ống cho đến anot là
miền sáng, thường gọi là cột sáng anot.
b) Ứng dụng
Sự phóng điện thành miền được dùng để chế tạo đèn ống.
Màu sắc ánh sáng do đèn ống phát ra phụ thuộc vào bản chất chất khí trong ống.
2. Tia catot
a) Tia catot
Khi áp suất trong ống phóng điện giảm xuống, chỉ còn khoảng 0,01 mmHg – 0,001 mmHg thì miền tối catot choán đầy ống, trong
ống không sáng nửa nhưng ở thành thủy tinh đối diện với catot phát ra ánh sáng màu lục hơi vàng. Khi đó ta có dòng electron do tác


CƠ SỞ II: 14/3a – Lê Thị Riêng – F. Thới An - Q.12

Page 24


VẬT LÝ 11
dụng của điện trường sẽ chuyển từ catot đến anot mà không va chạm với phân tử khí, chúng di chuyển với vận tốc
rất lớn gọi là tia catot (tia âm cực).
b) Tính chất
Tia catot có những tính chất sau:
+ Tia catot truyền thẳng.
+ Tia catot phát ra vuông góc với mặt catot.
+ Tia catot mang năng lượng.
+ Tia catot có thể đâm xuyên các lá kim loại mỏng (0,003 mm – 0,03 mm).
+ Tia catot có tác dụng lên kính ảnh và có khả năng ion hóa không khí.
+ Tia catot có tác dụng phát quang.
+ Tia catot bị lệch trong điện trường, từ trường.
+ Tia catot khi đập vào các vật có nguyên tử lượng lớn, bị hãm lại và phát ra tia Ronghen.
BÀI TẬP CƠ BẢN
1. Sự phóng điện trong không khí ở áp suất thấp xảy ra trong những điều kiện nào ?
Hướng dẫn
Sự phóng điện trong không khí ở áp suất thấp xảy ra khi:
+ Áp suất của chất khí trong ống nhỏ cỡ mmHg.
+ Hiệu điện thế giữa hai cực của ống chứa khí từ một đến vài trăm vôn.
+ Áp suất của chất khí trong ống nhỏ cỡ mmHg.
+ Hiệu điện thế giữa hai cực của ống chứa khí từ một đến vài trăm vôn.
2. Nêu các ứng dụng của sự phóng điện thành miền.
Hướng dẫn
Sự phóng điện thành miền được dùng để chế tạo các loại đèn ống. Màu sắc ánh sáng do đèn ống phát ra phụ thuộc vào bản chất chất

khí trong ống.
3. Tia catot là gì ? Nêu lên các tính chất của tia catot.
Hướng dẫn
Tia catot là một dòng electron phát ra từ catot, còn được gọi là tia âm điện.
Tính chất của tia catot:
+ Tia catot truyền thẳng nếu không chịu tác dụng của điện trường và từ trường.
+ Tia catot phát ra vuông góc với mặt catot.
+ Tia catot mang năng lượng.
+ Tia catot có thể đâm xuyên các lá kim loại mỏng (0,003 mm – 0,03 mm).
+ Tia catot có tác dụng lên kính ảnh và có khả năng ion hóa không khí.
+ Tia catot có tác dụng phát quang một số chất.
+ Tia catot bị lệch trong điện trường, từ trường.
+ Tia catot khi đập vào các vật có nguyên tử lượng lớn, bị hãm lại và phát ra tia Ronghen.

Bài 18: DÒNG ĐIỆN TRONG CHÂN KHÔNG
1. Dòng điện trong chân không
- Cho mạch điện như hình vẽ. Khi catot bị đốt nóng, do sự phát xạ nhiệt
electron mà các electron tự do trong kim loại nhận được năng lượng cần
thiết để có thể bứt ra khỏi mặt catot. Do đó các electron chuyển động hỗn
loạn trong ống chân không.
- Khi mắc anot vào cực dương, catot mắc vào cực âm của nguồn, do tác
dụng của điện trường, các electron dịch chuyển từ catot sang anot, tạo ra
dòng điện.
- Nếu mắc catot vào cực dương, anot mắc vào cực âm thì điện trường có
tác dụng đẩy electron về lại catot. Trong mạch không có dòng điện.
- Dòng điện trong chân không là dòng dịch chuyển có hướng của các
electron bứt ra từ catot bị nung nóng.
- Dòng điện trong chân không chỉ theo một chiều từ anot sang catot.

CƠ SỞ I:


178- Nguyễn Phúc Chu –F.15 – Q.Tân Bình

Page 25


×