Tailieumoi.vn giới thiệu Giải bài tập Vật lí lớp 11 Bài 16: Dòng điện. Cường độ dòng điện chi tiết sách Chân trời sáng tạo giúp học sinh xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập môn Vật lí 11. Mời các bạn đón xem:
Giải bài tập Vật lí lớp 11 Bài 16: Dòng điện. Cường độ dòng điện
Lời giải:
- Các hạt tải điện trong dây dẫn di chuyển với vận tốc rất nhỏ, nhưng khi bật công tắc ta thấy bóng đèn sáng gần như ngay lập tức vì bản chất bên trong dây dẫn kim loại có chứa rất nhiều các electron tự do, khi bật công tắc tức là đã tạo ra một điện trường, các electron này lập tức di chuyển thành dòng tạo thành dòng điện nên ta có cảm giác đèn sáng ngay lập tức.
- Ước tính vận tốc bằng cách sử dụng công thức
- Khi so sánh độ sáng hai bóng đèn sợi đốt cùng loại nhưng được đặt vào hai hiệu điện thế khác nhau ta thấy có sự khác biệt. Cường độ dòng điện đã tạo nên sự khác biệt này.
2. Cường độ dòng điện
Lời giải:
* Mục đích:
Kiểm chứng tác dụng mạnh hay yếu của dòng diện.
* Dụng cụ:
– Pin (1), các dây nối (2) và khoá K (3).
– Biến trở (là điện trở có giá trị có thể thay đổi được) (4).
– Ampe kế (5).
– Bóng đèn sợi đốt (6).
* Tiến hành thí nghiệm
Bước 1: Bố trí thí nghiệm như sơ đồ trong Hình 16.3.
Bước 2: Đóng khoá K, điều chỉnh biến trở. Ứng với mỗi giá trị của biến trở, ghi nhận giá trị cường độ dòng điện được đo bởi ampe kế và nhận xét về độ sáng của bóng đèn.
* Báo cáo kết quả thí nghiệm:
Nhận xét về mối liên hệ giữa độ sáng của đèn và số chỉ của ampe kế khi thay đổi giá trị của biến trở.
Lời giải:
Cường độ dòng điện I là đại lượng vô hướng vì nó đặc trưng cho độ mạnh yếu của dòng điện.
Lời giải:
Từ công thức (16.1) , ta thấy cường độ dòng điện được định nghĩa thông qua tỉ số giữa điện lượng dịch chuyển qua tiết diện thẳng và khoảng thời gian để thực hiện sự dịch chuyển đó. Đơn vị của cường độ dòng điện I là Ampe (A), của thời gian là giây (s), của điện tích là Culong (C).
Định nghĩa đơn vị đo điện lượng: 1 culong (1C) là điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong 1 s khi có dòng điện không đổi cường độ 1 A chạy qua.
1 C = 1 A.1 s = 1 A.s
Luyện tập trang 101 Vật Lí 11: Hãy so sánh cường độ của hai dòng điện không đổi sau:
Dòng điện 1: Cứ mỗi giây có 1,25.1019 hạt electron chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn.
Dòng điện 2: Cứ mỗi phút có điện lượng 150 C chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn.
Lời giải:
Cường độ dòng điện:
Dòng điện 1: Cứ mỗi giây có 1,25.1019 hạt electron chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn.
Dòng điện 2: Cứ mỗi phút có điện lượng 150 C chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn.
Vậy cường độ dòng điện 1 lớn hơn cường độ dòng điện 2.
Lời giải:
Điện lượng cần tìm: q = I.t = 300000 . 1,5 = 450000 C
3. Vận tốc trôi
Lời giải:
Vì các hạt tải điện chuyển động hỗn loạn, không tạo thành dòng, không theo một hướng nhất định.
Lời giải:
Điều này không mâu thuẫn với hiện tượng đèn gần như sáng "tức thì", vì khi bật công tắc, có điện trường ngoài, các hạt tải điện vừa chuyển động nhiệt vừa chuyển động có hướng tạo thành dòng diện. Các hạt tải điện chuyển động va đập vào nhau liên tục nhưng theo một phương ưu tiên.
Bài tập (trang 102)
Lời giải:
Hạt tải điện của chất khí là electron, ion dương và ion âm.
Cường độ dòng điện:
Chiều của dòng điện ngược chiều chuyển động của electron.
a) Hỏi số electron của quả cầu tăng hay giảm theo thời gian?
b) Tính thời gian để quả cầu tăng (hoặc giảm) một lượng 1 000 tỉ electron.
Lời giải:
a) Cường độ dòng điện đi vào lớn hơn cường độ dòng điện đi ra khỏi quả cầu nên số electron (hạt tải điện chính) giảm theo thời gian.
Số electron giảm theo thời gian:
b) Thời gian để quả cầu tăng (hoặc giảm) một lượng 1 000 tỉ electron:
Lời giải:
Vận tốc trôi:
Thời gian trung bình mỗi electron dẫn di chuyển hết chiều dài đoạn dây:
Lý thuyết 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
Xem thêm các bài giải SGK Vật Lí lớp 11 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác: