Chọn câu đúng nhất A dòng điện là dòng dịch chuyển có hướng của các điện tích

Dòng Điện Không Đổi Vật Lý 11 là một trong những chương quan trọng nhất của vật lý lớp 11, đây cũng là chương học có nhiều kiến thức và là nền tảng để các bạn có thể học tốt các chương học sau này.

Hôm nay Kiến Guru sẽ cùng các bạn tổng hợp các kiến thức trong chương Dòng Điện Không Đổi Vật Lý 11 và sau đó chúng ta sẽ cùng nhau kiểm tra lại kiến thức bằng một số câu hỏi trắc nghiệm có đáp án. 

Và bây giờ chúng ta cùng nhau bắt đầu nhé.

I. Hệ thống kiến thức trong chương dòng điện không đổi vật lý 11

1. Dòng điện

Dòng điện là dòng dịch chuyển có hướng của các hạt tải điện, có chiều quy ước là chiều chuyển động của các hạt điện tích dương. Tác dụng đặc trưng của dòng điện là tác dụng từ.

Ngoài ra dòng điện còn có thể có các tác dụng nhiệt, hoá và một số tác dụng khác. Cường độ dòng điện là đại lượng đặc trưng định lượng cho tác dụng của dòng điện. Đối với dòng điện không đổi thì:

I=q/t

2. Nguồn điện

Nguồn điện là thiết bị để tạo ra và duy trì hiệu điện thế nhằm duy trì dòng điện. Suất điện động của nguồn điện được xác định bằng thương số giữa công của lực lạ làm dịch chuyển điệ tích dương q bên trong nguồn điện và độ lớn của điện tích q đó.

E=A/q

Máy thu điện chuyển hoá một phần điện năng tiêu thụ thành các dạng năng lượng khác có ích, ngoài nhiệt. Khi nguồn điện đang nạp điện, nó là máy thu điện với suất phản điện có trị số bằng suất điện động của nguồn điện.

3. Định luật Ôm

Định luật Ôm với một điện trở thuần:

Tích ir gọi là độ giảm điện thế trên điện trở R. Đặc trưng vôn – ampe của điện trở thuần có đồ

thị là đoạn thẳng qua gốc toạ độ.

Định luật Ôm cho toàn mạch

Định luật Ôm cho đoạn mạch chứa nguồn điện:

[dòng điện chạy từ A đến B, qua nguồn từ cực âm sang cực dương]

Định luật Ôm cho đoạn mạch chứa máy thu

[dòng điện chạy từ A đến B, qua máy thu từ cực dương sang cực âm]

4. Mắc nguồn điện thành bộ

Mắc nối tiếp:

Eb = E1 + E2 + ...+ En

rb = r1 + r2 + ... + rn

Trong trường hợp mắc xung đối: Nếu E1 > E2 thì

Eb = E1- E2

rb = r1 + r2

và dòng điện đi ra từ cực dương của E1.

Mắc song song: [n nguồn giống nhau]

Eb = E và rb = r/n


5. Điện năng và công suất điện. Định luật Jun – Lenxơ

Công và công suất của dòng điện ở đoạn mạch [điện năng và công suất điện ở đoạn mạch]

A = UIt; P = UI

Định luật Jun – Lenxơ:

Q = RI2t

Công và công suất của nguồn điện:

A = EIt; P = EI

Công suất của dụng cụ tiêu thụ điện:

Với dụng cụ tỏa nhiệt:

P=UI=RI2t

Với máy thu điện: P = EI + rI2

[P’= EI là phần công suất mà máy thu điện chuyển hoá thành dạng năng lượng có ích, không

phải là nhiệt]

- Đơn vị công [điện năng] và nhiệt lượng là jun [J], đơn vị của công suất là oát [W]

II. Trắc nghiệm lý thuyết chương dòng điện không đổi vật lý 11

A. Đề bài trắc nghiệm dòng điện không đổi vật lý 11

1. Phát biểu nào sau đây là không chính xác ?

A. Dòng điện là dòng các điện tích dịch chuyển có hướng.

B. Cường độ dòng điện là đại lượng đặc trưng cho tác dụng mạnh, yếu của dòng điện và được đo bằng điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong một đơn vị thời gian.

C. Chiều của dòng điện được quy ước là chiều chuyển dịch của các điện tích dương.

D. Chiều của dòng điện được quy ước là chiều chuyển dịch của các điện tích âm.

2. Phát biểu nào sau đây là không chính xác ?

A. Dòng điện có tác dụng từ. Ví dụ: nam châm điện.

B Dòng điện có tác dụng nhiệt. Ví dụ: bàn là điện.

C. Dòng điện có tác dụng hoá học. Ví dụ: acquy nóng lên khi nạp điện.

D. Dòng điện có tác dụng sinh lý. Ví dụ: hiện tượng điện giật.

3. Phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Trong nguồn điện hoá học [pin, acquy], có sự chuyển hoá từ nội năng thành điện năng.

B. Trong nguồn điện hoá học [pin, acquy], có sự chuyển hoá từ cơ năng thành điện năng.

C. Trong nguồn điện hoá học [pin, acquy], có sự chuyển hoá từ hóa năng thành điện năng.

D. Trong nguồn điện hoá học [pin, acquy], có sự chuyển hoá từ quang năng thành điện năng.

4. Phát biểu nào sau đây là không chính xác ?

A. Công của dòng điện chạy qua một đoạn mạch là công của lực điện trường làm di chuyển các điện tích tự do trong đoạn mạch và bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện và thời gian dòng điện chạy qua đoạn mạch đó.

B. Công suất của dòng điện chạy qua đoạn mạch bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó.

C. Nhiệt lượng tỏa ra trên một vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở của vật, với cường độ dòng điện và với thời gian dòng điện chạy qua vật.

D. Công suất toả nhiệt ở vật dẫn khi có dòng điện chạy qua đặc trưng cho tốc độ toả nhiệt của vật dẫn đó và được xác định bằng nhiệt lượng tỏa ra ở vật dẫn đó trong một đơn vị thời gian.

5. Đối với mạch điện kín gồm nguồn điện với mạch ngoài là điện trở thì hiệu điện thế mạch ngoài

A. Tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện chạy trong mạch.

B. Tăng khi cường độ dòng điện trong mạch tăng.

C. Giảm khi cường độ dòng điện trong mạch tăng.

D. Tỉ lệ nghịch với cường độ dòng điện chạy trong mạch.

6. Cho một đoạn mạch gồm hai điện trở R1 và R2 mắc song song và mắc vào một hiệu điện thế không đổi. Nếu giảm trị số của điện trở R2 thì

A. Độ sụt thế trên R2 giảm.

B. Dòng điện qua R1 không thay đổi.

C. Dòng điện qua R1 tăng lên.

D. Công suất tiêu thụ trên R2 giảm.


B. Đáp án trắc nghiệm dòng điện không đổi vật lý 11

1. D

2. C

3. C

4. C

5. C

6. B

Vậy là chúng ta đã cùng nhau đi qua kiến thức tổng quát của dòng điện không đổi vật lý 11. Mong rằng bài viết trên đã giúp các bạn vừa khắc sâu những kiến thức lí thuyết và có thể vận dụng để nắm vững phương pháp làm bài tập.

Và hãy nhớ luôn ôn luyện lại kiến thức của chương này vì đây sẽ là nền tảng cho các bạn học tốt các chương tiếp theo không chỉ ở chương trình học lớp 11 mà còn ở chương trình học lớp 12 và kiến thức để thi tốt nghiệp THPT Quốc Gia nhé!

Hẹn gặp các bạn vào các bài viết tiếp theo của Kiến Guru. 

Dòng điện là dòng chuyển dịch có hướng của các hạt mang điện. Trong các mạch điện, dòng điện tạo ra do sự chuyển dịch của các electron dọc theo dây dẫn. Ngoài ra, hạt mang điện cũng có thể là các ion hoặc chất điện ly. Trong trường hợp plasma thì cả ion và electron đều đóng vai trò này.[1]

  • Sét là một dòng điện mạnh, gồm các ion hay electron di chuyển bởi lực Culông giữa các đám mây mang điện trái dấu, hoặc giữa đám mây tích điện và mặt đất,
  • Gió Mặt Trời, là các điện tích bay ra từ Mặt Trời, khi rơi vào khí quyển Trái Đất có thể gây ra hiện tượng cực quang.
  • Dòng di chuyển của các electron trong dây kim loại khi nối giữa hai điện cực của một pin.
  • Trong điện tử học, dòng điện có thể là dòng chuyển động của electron trong dây dẫn điện kim loại, trong các điện trở, hay là dòng chuyển động của các ion trong pin, hay dòng chảy của các hố điện tử trong vật liệu bán dẫn.
  • Trong plasma, các electron, ion âm và dương có thể di chuyển tự do, và sẽ di chuyển thành dòng, khi nằm trong điện trường.
  • Trong nước đá hay một số chất rắn điện phân, các proton có thể di chuyển thành dòng điện.

 

Dòng điện được qui ước là dòng chuyển dời có hướng của các điện tích dương. Khi đó trong mạch điện có dây dẫn kim loại, electron là các hạt mang điện, dòng electron có độ lớn bằng với độ lớn của dòng diện và có chiều ngược với chiều của dòng điện trong mạch.

Trong vật liệu dẫn, các hạt tích điện có khả năng dịch chuyển tạo ra dòng điện được gọi là các hạt mang điện. Trong kim loại, chất dẫn điện phổ biến nhất, các hạt nhân tích điện dương không thể dịch chuyển, chỉ có các electron tích điện âm có khả năng di chuyển tự do trong vùng dẫn, do đó, trong kim loại các electron là các hạt mang điện. Trong các vật liệu dẫn khác, ví dụ như các chất bán dẫn, hạt mang điện có thể tích điện dương hay âm phụ thuộc vào chất pha. Hạt mang điện âm và dương có thể cùng lúc xuất hiện trong vật liệu, ví dụ như trong dung dịch điện ly ở các pin điện hóa.

Dòng điện được quy ước là dòng chuyển dời có hướng của các điện tích dương, chính vì thế, trong mạch điện với dây dẫn kim loại, các electron tích điện âm dịch chuyển ngược chiều với chiều của dòng điện trong dây dẫn.

Do dòng điện trong dây dẫn có thể dịch chuyển theo bất kì chiều nào, khi có 1 dòng điện I {\displaystyle I}   trong mạch, hướng của dòng điện qui ước cần được đánh dấu, thường là bằng mũi tên trên sơ đồ mạch điện. Đây gọi là hướng tham chiếu của dòng điện I {\displaystyle I}  , nếu dòng điện di chuyển ngược hướng tham chiếu thì I {\displaystyle I}   có giá trị âm.

Khi phân tích dòng điện, hướng thực tế của dòng điện qua một thành phần của mạch điện thường chưa biết. Chính vì thế, hướng tham chiếu cần được nêu rõ. Khi một mạch điện đã được đánh dấu hoàn thiện, giá trị âm có nghĩa dòng điện thực tế ngược với hướng của dòng tham chiếu. Trong mạch điện, hướng tham chiếu thường được chọn là hướng nối đất. Đa phần các trường hợp thì nó đúng với hướng di chuyển thực tế của dòng điện trong mạch, vì hầu hết các mạch điện, điện thế áp vào mạch là dương so với đất.

Cường độ dòng điện qua một tiết diện được định nghĩa là lượng điện tích di chuyển qua tiết diện đó trong một đơn vị thời gian. Nó thường được ký hiệu bằng chữ I, từ chữ tiếng Pháp Intensité, nghĩa là cường độ. Trong hệ SI, cường độ dòng điện có đơn vị ampe.

I = Q t = [ q 1 + q 2 + q 3 + . . . + q n ] / t {\displaystyle I={\frac {Q}{t}}=[q_{1}+q_{2}+q_{3}+...+q_{n}]/t}  

Cường độ dòng điện trung bình

Cường độ dòng điện trung bình trong một khoảng thời gian được định nghĩa bằng thương số giữa điện lượng chuyển qua bề mặt được xét trong khoảng thời gian đó và khoảng thời gian đang xét.

I t b = Δ Q Δ t {\displaystyle I_{tb}={\Delta Q \over \Delta t}}  

Trong đó,

  • I tb là cường độ dòng điện trung bình, đơn vị là A [ampe]
  • ΔQ là điện lượng chuyển qua tiết diện được xét trong khoảng thời gian Δt, đơn vị là C [coulomb]
  • Δt là khoảng thời gian được xét, đơn vị là s [giây]

Cường độ dòng điện tức thời

Khi khoảng thời gian được xét vô cùng nhỏ, ta có cường độ dòng điện tức thời:

I = d Q [ t ] d t {\displaystyle I={dQ[t] \over dt}}   Đơn vi ̣đo của điện tích [q] = [Coulomb] ; [t] = [s] ; [ i ] = [A]

Dòng điện chảy theo một hướng, nhưng các điện tích đơn lẻ trong dòng chảy này không nhất thiết chuyển động thẳng theo dòng. Ví dụ như trong kim loại, electron chuyển động zigzag, va đập từ nguyên tử này sang nguyên tử kia; chỉ nhìn trên tổng thể mới thấy xu hướng chung là chúng bị dịch chuyển ngược chiều của điện trường.

Tốc độ di chuyển vĩ mô của các điện tích có thể tìm được qua công thức

I = n . A . v . q {\displaystyle I=n.A.v.q}  

Với:

I {\displaystyle I}   là cường độ dòng điện. n {\displaystyle n}   là số hạt tích điện trong một đơn vị thể tích. A {\displaystyle A}   là diện tích mặt cắt của dây dẫn điện. v {\displaystyle v}   là tốc độ di chuyển vĩ mô của các hạt tích điện. q {\displaystyle q}   là điện tích của một hạt tích điện.

Ví dụ, một dây đồng với diện tích mặt cắt bằng 0.5 mm2, mang dòng điện có cường độ 5 A, sẽ có dòng electron di động với tốc độ vĩ mô là vài millimét trên giây. Ví dụ khác, các electron chuyển động trong bóng hình của tivi theo đường gần thẳng với tốc độ cỡ 1/10 tốc độ ánh sáng.

Tốc độ di chuyển vĩ mô của dòng điện không nhất thiết phải là tốc độ truyền thông tin của nó. Tốc độ truyền thông tin của dòng điện trong dây đồng nhanh gần bằng tốc độ ánh sáng. Đó là do, theo lý thuyết điện động lực học lượng tử, các electron truyền tương tác với nhau thông qua photon, hạt chuyển động với vận tốc ánh sáng. Sự di chuyển, có thể là chậm chạp, của một electron ở một đầu dây, sẽ nhanh chóng được biết đến bởi một electron ở đầu dây kia, thông qua tương tác này. Điều này cũng giống như khi đầu tàu hỏa chuyển động với vận tốc nhỏ [ví dụ vài cm/s], gần như ngay lập tức toa cuối cùng của đoàn tàu cũng nhận được thông tin và chuyển động theo. Chuyển động tổng thể của đoàn tàu là chậm, nhưng thông tin lan truyền dọc theo đoàn tàu rất nhanh [vào cỡ tốc độ âm thanh lan truyền dọc theo tàu].

 

V, I và R là các đại lượng đặc trưng của định luật Ohm

Định luật Ohm nói rằng cường độ dòng điện chạy qua một điện trở [hoặc các thiết bị Ôm] tuân theo:

I = U R {\displaystyle I={\frac {U}{R}}}  

Với

I {\displaystyle I}   là cường độ dòng điện [ A {\displaystyle A}  ] U {\displaystyle U}   là hiệu điện thế giữa 2 đầu đoạn mạch [ V {\displaystyle V}  ] R {\displaystyle R}   là điện trở [ Ω {\displaystyle \Omega }  ]

Định luật Ohm vi phân

Ngoài ra, để xét đến trạng thái dòng điện tại từng yếu tố vi phân của dòng điện, người ta còn dùng 1 dạng khác của định luật Ohm đó là định luật Ohm vi phân:

j = σ E = E ρ {\displaystyle j=\sigma E={\frac {E}{\rho }}}  

Với:

j = d I d S {\displaystyle j={\frac {dI}{dS}}}   là mật độ dòng điện [ A . m − 2 {\displaystyle A.m^{-2}}  ] σ = 1 ρ {\displaystyle \sigma ={\frac {1}{\rho }}}   là độ dẫn điện [ Ω − 1 . m − 1 {\displaystyle \Omega ^{-1}.m^{-1}}  ] E {\displaystyle E}   là cường độ điện trường [ V . m − 1 {\displaystyle V.m^{-1}}  ]

Định luật Watt

P = I U = I 2 R = U 2 R {\displaystyle P=IU=I^{2}R={\frac {U^{2}}{R}}}  

Dòng điện của dẫn điện

Hình Công thức
Điện trở   I = V R {\displaystyle I={\frac {V}{R}}}  
Cuộn cảm   I = B L {\displaystyle I={\frac {B}{L}}}  
Tụ điện   I = Q t {\displaystyle I={\frac {Q}{t}}}  

Khi có dòng điện, hầu hết các vật dẫn điện đều nóng lên. Khi vật dẫn đủ nóng thì thiết bị sẽ hoạt động

Tác dụng phát sáng

Dòng điện có thể làm sáng ngay một số loại đèn như đèn LED và đèn bút thử điện mà không cần tác dụng nhiệt.

Tác dụng từ

Dòng điện chạy qua dây dẫn điện sẽ gây ra lực từ lên các nam châm đặt gần nó.

Tác dụng hóa học

Trong dung dịch điện phân, dòng điện đi qua dung dịch sẽ làm dung dịch bị phân ly thành các ion âm và dương có thể di chuyển giữa hai điện cực.

Tác dụng hóa học của dòng điện là cơ sở của việc mạ điện.

Tác dụng sinh lý

Dòng điện có tác dụng sinh lý khi đi qua cơ thể người và động vật.

Nguy hiểm

Độ nguy hiểm của điện giật phụ thuộc vào cường độ dòng điện, vào thời gian dòng điện chạy qua người, và vào đường đi của dòng điện trên cơ thể người. Nói chung:

  • 1 mA gây đau nhói.
  • 5 mA gây giật nhẹ.
  • 50 đến 150 mA có thể giết chết người, bằng các tác động như rhabdomyolysis [phân hủy cơ], hay làm suy thận cấp [do chất độc của cơ bị phân hủy đi vào máu].
  • 1 đến 4 A gây loạn nhịp tim, và lưu thông máu bị gián đoạn.
  • 10 A gây ngừng tim [cầu chì trong gia đình thường tự ngắt ở cường độ dòng này].
  • Dòng điện chạy qua tim và não là nguy hiểm nhất.[có thể gây mất mạng]

Đa phần các nguồn điện nguy hiểm có hiệu điện thế ổn định, nên theo định luật Ohm, cường độ dòng điện phụ thuộc vào điện trở trên đường truyền qua người và điện áp tiếp xúc. Đối với dòng lớn, nó phụ thuộc thêm các hệ thống hạn chế dòng lớn trong mạch điện [như cầu chì]. Dòng điện qua người phụ thuộc vào điện trở người. Điện áp tiếp xúc càng cao thì dòng điện qua người càng lớn. Điện trở lớn thì dòng điện nhỏ.

Điện trở của người tùy thuộc vào điều kiện tiếp xúc với dòng điện [2].

Điều kiện Điện trở khi khô ráo Điện trở khi ẩm ướt
Chạm tay vào dây điện 40.000 Ω - 1.000.000 Ω 4.000 Ω - 15.000 Ω
Cầm vào dây điện 15.000 Ω - 50.000 Ω 3.000 Ω - 5.000 Ω
Cầm vào ống nước 5.000 Ω - 10.000 Ω 1.000 Ω - 3.000 Ω
Chạm gan bàn tay vào đường điện 3.000 Ω - 8.000 Ω 1.000 Ω - 2.000 Ω
Nắm chặt một tay vào ống nước 1.000 Ω - 3.000 Ω 500 Ω - 1.500 Ω
Nắm chặt hai tay vào ống nước 500 Ω - 1.500 Ω 250 Ω - 750 Ω
Nhúng tay vào nước hay chất lỏng dẫn điện tốt - 200 Ω - 500 Ω
Nhúng chân vào nước hay chất lỏng dẫn điện tốt - 100 Ω - 300 Ω

Điện trở cũng thay đổi tùy người, theo giới tính, tuổi, kích thước, điều kiện sức khỏe. Theo bảng trên, nếu xét trường hợp điện trở người trong khoảng 500 Ω đến 1000 Ω thì điện áp khoảng 20 V đến 50 V cũng đủ tạo ra dòng điện cỡ 50 mA và giết chết người.

Tần số dòng điện càng cao [trên 500 Hz] càng ít nguy hiểm vì dòng điện chỉ đi ngoài da và không làm co cơ bắp. Dòng điện có tần số từ 25–100 Hz là dòng điện nguy hiểm

Lợi ích

Dòng điện một chiều với cường độ cỡ mA khi truyền qua cơ thể gây nên những tác dụng sinh lý đặc biệt sau:

  • làm giảm ngưỡng kích thích của sợi cơ vận động
  • giảm tính đáp ứng của thần kinh cảm giác do đó giảm đau
  • gây giãn mạch ở phần cơ thể giữa hai điện cực
  • tăng cường khả năng dinh dưỡng của vùng có dòng điện đi qua.

Các tác dụng của dòng điện qua cơ thể được ứng dụng trong châm cứu hay điện châm và là cơ sở của liệu pháp Galvani, trong đó người ta đưa dòng điện một chiều cường độ tới hàng chục mA vào cơ thể và kéo dài nhiều phút. Tuy nhiên trong những trường hợp tai biến bất ngờ, điện tác dụng lên cơ thể quá những mức độ mà cơ thể có thể chịu đựng được. Lúc đó điện trở thành một mối nguy hiểm cho sức khoẻ và tính mạng con người.

Đối với những bệnh nhân khi tim đã ngừng đập người ta có thể dùng liệu pháp sốc điện để cố gắng kích thích tim đập lại với hy vọng duy trì sự sống.

Dòng điện trong kim loại là dòng dịch chuyển có hướng của các electron tự do ngược chiều điện trường.

Chuyển động nhiệt của mạng tinh thể cản trở chuyển động có hướng của các electron tự do làm cho điện trở suất của kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ. Khi nhiệt độ tăng thì điện trở suất của kim loại tăng.

Ở một số kim loại [hợp kim] siêu dẫn, khi nhiệt độ hạ xuống dưới 1 nhiệt độ tới hạn nào đó, điện trở của nó giảm đột ngột đến giá trị bằng 0.

Chất điện phân

Dòng điện trong các 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.

Chất điện phân không dẫn điện tốt bằng kim loại do:

  • Mật độ các ion trong chất điện phân thường nhỏ hơn mật độ các electron tự do trong kim loại.
  • Khối lượng và kích thước của các ion lớn hơn khối lượng và kích thước của các electron khiến tốc độ của các ion cũng nhỏ hơn.
  • Môi trường dung dịch hỗn loạn gây cản trở mạnh chuyển động của các ion

Chất khí

Bài chi tiết: Dòng điện trong chất khí

Chất khí thường là chất cách điện do không có các phần tử mang điện tích. Muốn cho các chất khí dẫn điện, cần có các tác nhân ion hóa để tạo ra các hạt mang điện.

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.

Trong các hạt mang điện, các ion dương chuyển động cùng chiều với điện trường, các ion âm và các electron chuyển động ngược chiều điện trường.

Chân không

Chân không lí tưởng là một môi trường trong đó không có một phân tử khí nào. Nó không chứa hạt tải điện nên không dẫn điện. Muốn tạo ra dòng điện chạy giữa 2 điện cực, ta phải đưa các electron vào trong đó.

Dòng điện trong chân không là dòng dịch chuyển có hướng của các electron được đưa vào khoảng chân không đó dưới tác dụng của điện trường.

Chất bán dẫn

Dòng điện trong chất bán dẫn là dòng chuyển dời có hướng của các electron tự do và các lỗ trống.

Các lỗ trống chuyển động thuận chiều điện trường, các electron chuyển động ngược chiều điện trường.

Điện trở suất ρ của bán dẫn có giá trị trung gian giữa kim loại và điện môi. Điện trở suất của bán dẫn tinh khiết giảm mạnh khi nhiệt độ tăng. Do đó ở nhiệt độ thấp, bán dẫn dẫn điện rất kém [giống như điện môi], còn ở nhiệt độ cao, bán dẫn dẫn điện khá tốt [giống như kim loại]. Tính chất điện của bán dẫn phụ thuộc rất mạnh vào các tạp chất có mặt trong tinh thể.

  • , Theo định luật Ampere, mọi dòng điện đều gây ra từ trường
Khi dòng điện chạy trong một dây dẫn điện, từ trường sinh ra có dạng vòng tròn bao quanh cộng dây thẳng dẫn điện có dòng điện khác không
  • Mọi dòng điện đều chịu lực tương tác khi nằm trong từ trường.
Lý do là các điện tích chuyển động trong từ trường chịu lực Lorentz.
  • Hướng của lực từ và hướng dòng điện được xác định theo quy tắc bàn tay phải.
Xem thêm bài ampe kế

Cường độ dòng điện có thể được đo trực tiếp bằng Gavanô kế, tuy nhiên phương pháp này đòi hỏi phải mở mạch điện ra để lắp thêm ampe kế vào. Cường độ dòng điện có thể được đo mà không cần mở mạch điện ra, bằng việc đo từ trường sinh ra bởi dòng điện. Các thiết bị đo kiểu này gồm các đầu dò hiệu ứng Hall, các kẹp dòng và các cuộn Rogowski.

Mật độ dòng điện [ký hiệu là σ {\displaystyle \sigma }  ] được quy ước là dòng điện chạy qua 1 mm² tiết diện dây dẫn.

σ = d I d S {\displaystyle \sigma ={\frac {dI}{dS}}}  

Phụ tải lâu dài của dây đồng và dây nhôm có bọc cách điện

Đường kính, mm Tiết diện, mm² Dòng điện cho phép của dây đồng A Dòng điện cho phép của dây nhôm A Dây chảy cầu chì là dây đồng, A
0,96 0,75 13 13 4
1,1 1 16 16 6
1,4 1,5 20 16 10
1,8 2,5 27 21 15
2,25 4 35 28 20
2,75 6 45 37 25
3,5 10 65 51 35
4,5 16 86 68 50
5,6 25 115 90 60

Mật độ dòng điện có ý nghĩa trong thiết kế mạch điện, trong điện tử học. Các thiết bị tiêu thụ điện thường bị nóng lên khi có dòng điện chạy qua, và chỉ hoạt động tốt dưới một mật độ dòng điện an toàn nào đấy; nếu không chúng sẽ bị nóng quá, chảy hoặc cháy. Ngay cả trong vật liệu siêu dẫn, nơi điện năng không bị chuyển hóa thành nhiệt năng, mật độ dòng điện lớn quá có thể tạo ra từ trường quá mạnh, phá hủy trạng thái siêu dẫn.

Các đơn vị điện từ học SI

  • x
  • t
  • s

Ký hiệu[3] Tên đại lượng Tên đơn vị Ký hiệu Đơn vị cơ sở
E năng lượng joule J kg⋅m2⋅s−2 = C⋅V
Q điện tích coulomb C A⋅s
I cường độ dòng điện ampere A A = W/V = C/s
J mật độ dòng điện ampere trên mét vuông A/m2 A⋅m−2
ΔV; Δφ; ε hiệu điện thế; điện áp; lực điện động volt V J/C = kg⋅m2⋅s−3⋅A−1
R; X; Z điện trở; điện kháng; trở kháng ohm Ω V/A = kg⋅m2⋅s−3⋅A−2
ρ điện trở suất ohm mét Ω⋅m kg⋅m3⋅s−3⋅A−2
P công suất điện watt W V⋅A = kg⋅m2⋅s−3
C điện dung farad F C/V = kg−1⋅m−2⋅A2⋅s4
ΦE điện thông volt mét V⋅m kg⋅m3⋅s−3⋅A−1
E cường độ điện trường volt trên mét V/m N/C = kg⋅m⋅A−1⋅s−3
D trường điện dịch coulomb trên mét vuông C/m2 A⋅s⋅m−2
ε độ điện thẩm farad trên mét F/m kg−1⋅m−3⋅A2⋅s4
χe độ cảm điện [không thứ nguyên] 1 1
G; B; Y điện dẫn; điện nạp; dẫn nạp siemens S Ω−1 = kg−1⋅m−2⋅s3⋅A2
κ, γ, σ điện dẫn suất siemens trên mét S/m kg−1⋅m−3⋅s3⋅A2
B mật độ từ thông, cảm ứng từ tesla T Wb/m2 = kg⋅s−2⋅A−1 = N⋅A−1⋅m−1
Φ, ΦM, ΦB từ thông weber Wb V⋅s = kg⋅m2⋅s−2⋅A−1
H cường độ từ trường ampere trên mét A/m A⋅m−1
L, M tự cảm henry H Wb/A = V⋅s/A = kg⋅m2⋅s−2⋅A−2
μ từ thẩm henry trên mét H/m kg⋅m⋅s−2⋅A−2
χ độ cảm từ [không thứ nguyên] 1 1

  1. ^ Anthony C. Fischer-Cripps [2004]. The electronics companion. CRC Press. tr. 13. ISBN 978-0-7503-1012-3.
  2. ^ All about circuit
  3. ^ International Union of Pure and Applied Chemistry [1993]. Đại Lượng, Đơn Vị và Ký Hiệu trong Hóa Lý, ấn bản thứ hai, Oxford: Blackwell Science. ISBN 0-632-03583-8. pp. 14–15. Bản toàn văn.

  • Dòng điện xoay chiều
  • Dòng điện một chiều
  • Dẫn điện để có thêm thông tin về cơ chế vật lý của tính dẫn điện/nhiệt trong vật liệu.

Lấy từ “//vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Dòng_điện&oldid=68546198”

Video liên quan

Chủ Đề