Điện - Điện học - Một vài kiến thức cơ bản

Điện - Điện học - Một vài kiến thức cơ bản

Bài viết chưa xemgửi bởi Mjzs_LOneLy » Thứ 4 Tháng 6 06, 2007 3:22 am

Điện học

Một vài khái niệm cơ bản
Các định luật cơ bản của dòng điện ko đổi


1/Dòng điện - Chiều dòng điện - Nguồn điện
* Dòng điện: là dòng chuyển dời có hướng của các hạt mang điện. Bao gồm: electron tự do, các ion (+) và ion (-)
* Chiều dòng điện:
Quy ước: dòng điện có chiều trùng với chiều chuyển động của các hạt mang điện dương (ngược chiều chuyển động của các electron. Theo quy ước, chiều dòng điện bên ngoài nguồn điện là chiều từ cực dương, qua vật dẫn tới cực âm của nguồn điện.
* Nguồn điện: là nơi tạo ra và duy trì dòng điện lâu dài trong các vật dẫn, tạo ra hiệu điện thế giữa 2 đầu vật dẫn.

    Nguồn điện 1 chiều gồm 2 cực luôn ở trạng thái nhiễm điện trái dấu; một cực luôn thừa e gọi là cực âm (-) cực còn lại luôn thiếu e gọi là cực dương (+) [/li]
    Trong nguồn điện có sự chuyển hoá từ các dạn năng lượng như hoá năng, cơ năng, nhiệt năng.... thành điện năng[/li]


2/ Cường độ dòng điện
* Định nghĩa:
Cường độ dòng điện đại lượng đặc trưng cho độ mạnh/ yếu của dòng điện, được đo bằng thương số giữa điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của đoạn mạch trong 1 đơn vị thời gian.
* Công thức: [tex]I =\frac{q}{t}[/tex]
* Đơn vị: Ampe (A)
1 micro Ampe = [tex]10^-6[/tex] A
1 mini Ampe = [tex]10^-3[/tex] A
* Đo cường độ dòng điện: Dùng Ampe kế

Quy tắc:
    Chọn Ampe kế có giới hạn đo và dộ chia nhỏ nhất thích hợp[/li]
    Mắc Ampe kế nối tiếp (nt) với vật cần đo cường độ dòng điện
    Mắc Ampe kế sao cho dòng điện đi vào núm (+) của Ampe kế và đi ra ở núm (-) của Ampe kế


3/ Định luật Ôm (Ohm)
[i]Cường độ dòng điện trong dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế của đây và tỉ lệ nghịch với điện trở của dây.

[tex]I =\frac{U}{R}[/tex]

Chú ý:
    Điện trở tỉ lệ thuận với chiều dài dây, tỉ lệ nghịch với tiết diện dây và phụ thuộc vào bản chất của dây :rho (rô)
    Ý nghĩa của rô: Cho biết số đo điện trở của 1 thanh hình trụ tiết diện 1 m2; dài 1m và làm bằng 1 vật liệu nhất định

4/ Tác dụng của dòng điện:
* Tác dụng nhiệt: ứng dụng trong bàn là, lò sưởi...
* Tác dụng hoá học: ứng dụng trong mạ điện, đúc điện, tinh chế kim loại....
* Tác dụng phát sáng: dòng điện có thể làm cho chất khí phát sáng, ứng dụng trong chế tạo đèn Led (diode phát sáng), đèn Neon...
* Tác dụng từ: ứng dụng trong nam châm điện, chuông điện thoại, cần cẩu điện....
* Tác dụng sinh lí:
    Dòng điện có cường độ lớn đi qua cơ thể người có thể gây ảnh hưởng tới tính mạng con người[/li]
    Dòng điện có cường độ nhỏ thích hợp ứng dụng trong châm cứu có thể giúp cơ vận động trở lại [/li]
Hình ảnh
Xuka_247

_+_I-Am-Fr0m-Th3-HelL_+_
Hình đại diện của thành viên
Mjzs_LOneLy
hồng hồng
 
Bài viết: 11
Ngày tham gia: Thứ 3 Tháng 6 05, 2007 4:05 pm
Đến từ: _+_I-Am-Fr0m-Th3-HelL_+_

Bài viết chưa xemgửi bởi lucgiac_muadong » Thứ 4 Tháng 6 06, 2007 4:52 am

Phát huy nhóc nhé...
"Vào mùa Đông các chòm Tráng Sĩ, Đại Khuyển, Tiểu Khuyển, Song Tử, Ngự Phu, Kim Ngưu lấp lánh trên bầu trời phía Nam. Người phương Bắc gọi đó là Lục Giác Mùa Đông."
Hình đại diện của thành viên
lucgiac_muadong
Thợ mộc chính hiệu
Thợ mộc chính hiệu
 
Bài viết: 1415
Ngày tham gia: Thứ 6 Tháng 3 11, 2005 10:55 am
Đến từ: K54_ Hải Dương

Bài viết chưa xemgửi bởi Mjzs_LOneLy » Thứ 5 Tháng 6 07, 2007 4:41 am

Tĩnh điện học

Sự nhiễm điện của các vật

Hiện tượng điện đơn giản, mà cũng là hiện tượng được các nhà bác học cổ Hi Lạp biết đến đầu tiên (khỏng thế kỉ VI trước công nguyên), là hổ phách khi cọ xát vào len dạ, thì hút được các vật nhẹ như mẩu giấy, lông chim v.v... Người ta nói rằng khi đó hổ phách đã bị nhiễm điện.

Ngày nay, ta có thể giải thích được hiện tượng này, và nói rằng trên miếng hổ phách và những mẩu giấy có xuất hiện điện tích. Những điện tích này gây nên sự tương tác điện giữa các vật mang điện.

Hai loại điện tích

Căn cứ vào nhiều thí nghiệm với nhiều vật khác nhau ta kết luận rằng: có hai loại điện tích khác nhau gọi là điện tích âm và điện tích dương. Các vật chỉ có thể nhiễm một trong hai loạiđiện tích khác nhau đó.

Những điện tích cùng dấu đẩy nhau. Những điệnt ích trái dấu hút nhau.

Chất dẫn điện và chất cách điện

Chất dẫn điện là chất mà điện tích có thể tự do di chuyển đến khắp mọi điểm của vật làm bằng chất đó. Kim loại, bán dẫn, than chì, các muối và bazơ nóng chảy, các dung dịch muối, axit,bazơ... là những chất dẫn điện.

Chất cách điện hay điện môi là những chất mà điện tích không di chuyển được từ nơi này sang nơi khác bên trong vật làm bằng chất đó. Không khí khô, thuỷ tính, sứ, êbônit, cao su, hổ phách là những điện môi.

Tuy vậy sự phân chia ra chất dẫn điện và điện môi chỉ là tương đối, giữa chúng không có ranh giới rõ rệt, vì mọi chất ít nhiều đều dẫn điện.

Định luật bảo toàn điện tích

Như vậy mọi quá trìnhnhiễm điện, về thực chất, đều chỉ là những quá trình tách các điện tích âm và dương, và phân bố lại các điện tích đó trong các vật hoặc trong các phần của một vật.

Điều đó đưa ta đến kết luận:

Trong một hệ cô lập về điện, tổng đại số các điệnt ích luôn luôn là một hằng số.

Đó là nội dung của định luật bảo toàn điện tích

Định luật Culông.

Kết quả thực nghiệm được nêu lên thành định luật sau đây gọi là định luật Culông:

Lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên trong chân không tỉ lệ với tích độ lớn của các điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng. Lực tương tác có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích.



Nếu gọi q1, q2 là độ lớn của hai điện tích điểm, r là khoảng cách giữa chúng (với hai quả cầu nhỏ mang điện thì r là khoảng cách giữa hai tâm các quả cầu), ta có biểu thức của định luật.

[tex]F =\frac{k}{\epsilon}. \frac{|q1.q2|}{r2}[/tex]

Hình ảnh


Trong đó k là hệ số tỉ lệ, phụ thuộc vào cách chọn đơn vị các đại lượng. Trong hệ đơn vị SI (bảng đơn vị đo lường hợp pháp của Việt Nam) đơn vị điện tích có tên gọi là culông, kí hiệu là C.

Khi đó:

[tex]k=9.10^9[/tex] ([tex]\frac{Nm^2}{C^2}[/tex])



Định luật Culông trong hệ SI được viết là:


[tex]F =\frac{9.10^9}{\epsilon}. \frac{q1.q2}{r2}[/tex]


Tương tác của các điện tích đứng yên trong điện môi đồng nhất

Lực tương tác giữa các vật mang điện phụ thuộc vào môi trường xung quanh chúng. Thí nghiệm chứng tỏ rằng, ở một khoảng cách nhất định, lực tác dụng giữa hai điện tích đặt trong điện môi đồng chất nhỏ hơn lực tác dụng giữa chúng trong chân không e lần (đọc là epxilon). e phụ thuộc vào tính chất của điện môi mà không phụ thuộc vào độ lớn và khoảng cách giữa các điện tích. e được gọi là hằng số điện môi của môi trường, đặct rưng cho tính chất điện của môi trường đó, e là một số thuần tuý, không có đơn vị.




Trong hệ SI, biểu thức của định luật Culông cho lực tương tác giữa hai điện tích điểm đặt trong điện môi đồng chất là.


[tex]F =\frac{9.10^9}{\epsilon}. \frac{|q1.q2|}{r2}[/tex]
Hình ảnh
Xuka_247

_+_I-Am-Fr0m-Th3-HelL_+_
Hình đại diện của thành viên
Mjzs_LOneLy
hồng hồng
 
Bài viết: 11
Ngày tham gia: Thứ 3 Tháng 6 05, 2007 4:05 pm
Đến từ: _+_I-Am-Fr0m-Th3-HelL_+_

Bài viết chưa xemgửi bởi lucgiac_muadong » Thứ 5 Tháng 6 07, 2007 4:49 am

Nội dung thuyết điện tử

- Ngầy nay khoa học đã cho ta biết rằng vật chất được tạo nên từ những hạt rất nhỏ, không thể phân chia được thành những hạt nhỏ hơn (trong giới hạn hiểu biết hiện nay của khoa học), gọi là những hạt sơ cấp. Trong tự nhiên có nhiều hạt sơ cấp mang điện. Bằng thực nghệim người ta thấy rằng nếu hạt sơ cấp mang điện thì ta không thể lấy được điên tích của nó đi. Điện tích của các hạt sơ cấp có giá trị hoàn toàn xác định và là điện tích nhỏ nhất tồn tại trong tự nhiên, không thể bị tách thành những lượng nhỏ hơn. Vì thế lượng điện tích ấy được gọi là điệnt ích nguyên tố có độ lớn bằng 1,6.10-19C. Khi một vật mang điện thì điệnt ích của nó bao giờ cudngx là một số nguyên lần điện tích nguyên tố.

- Êlectrôn là hạt sơ cấp cóđiện tích nguyên tố âm. Khối lượng của êlẻctôn là [tex]m=9,1.10^{-31}[/tex]kg.

Điện tích của êlectrôn là [tex]-e=-1,6.10^{-19}C[/tex]

Êlectrôn có trong mọi chất. Tất cả các chất đều do nguyên tử cấu tạo nên. Mỗi nguyên tử gồm có hạt nhân mang điện đương và những êlectrôn chuyển động xung quanh hạt nhân. Bình thường nguyên tử ở trạng thái trung hoà về điện, vì lúc đó điện tích đương của hạt nhân có trị số bằng giá trị tuyệt đối tổng điện tích âm của các êlectrôn chuyển động xung quanh hạt nhân.

- Trong một số điều kiện, nguyên tử có thể mất một hay nhiều êlectrôn, lúc đó điện tích dương của hạt nhân lớn hơn tổng điện tích của các êlectrôn còn lại, phần còn lại của nguyên tử tích điện dương và gọi là iôn dương. Nguyên tử cũng có thể nhận thêm êlectrôn ở ngoài, khi đó, nguyên tử trở thành hạt mang điện âm và gọi là iôn âm.

Như vậy êlectrôn có thể di chuyển từ nguyên tử này sang nguyên tử khác, từ vật này sang vật khác và gây ra nhiều hiện tượng điện.

Học thuyết căn cứ vào sự chuyển động của các êlectrôn để giải thích tính chất điện củacác vật và các hiện tượng điện gọi là thuyết điện tử.
"Vào mùa Đông các chòm Tráng Sĩ, Đại Khuyển, Tiểu Khuyển, Song Tử, Ngự Phu, Kim Ngưu lấp lánh trên bầu trời phía Nam. Người phương Bắc gọi đó là Lục Giác Mùa Đông."
Hình đại diện của thành viên
lucgiac_muadong
Thợ mộc chính hiệu
Thợ mộc chính hiệu
 
Bài viết: 1415
Ngày tham gia: Thứ 6 Tháng 3 11, 2005 10:55 am
Đến từ: K54_ Hải Dương

Bài viết chưa xemgửi bởi Mjzs_LOneLy » Thứ 7 Tháng 6 09, 2007 1:12 am

Tương tác của các điện tích đứng yên trong điện môi đồng nhất

Lực tương tác giữa các vật mang điện phụ thuộc vào môi trường xung quanh chúng. Thí nghiệm chứng tỏ rằng, ở một khoảng cách nhất định, lực tác dụng giữa hai điện tích đặt trong điện môi đồng chất nhỏ hơn lực tác dụng giữa chúng trong chân không e lần (đọc là epxilon). e phụ thuộc vào tính chất của điện môi mà không phụ thuộc vào độ lớn và khoảng cách giữa các điện tích. e được gọi là hằng số điện môi của môi trường, đặct rưng cho tính chất điện của môi trường đó, e là một số thuần tuý, không có đơn vị.

Hình ảnh


Trong hệ SI, biểu thức của định luật Culông cho lực tương tác giữa hai điện tích điểm đặt trong điện môi đồng chất là.

[tex]F =\frac{9.10^ {9}}{\epsilon}. \frac{|q1.q2|}{r2}[/tex]

Nội dung thuyết điện tử

- Ngầy nay khoa học đã cho ta biết rằng vật chất được tạo nên từ những hạt rất nhỏ, không thể phân chia được thành những hạt nhỏ hơn (trong giới hạn hiểu biết hiện nay của khoa học), gọi là những hạt sơ cấp. Trong tự nhiên có nhiều hạt sơ cấp mang điện. Bằng thực nghệim người ta thấy rằng nếu hạt sơ cấp mang điện thì ta không thể lấy được điên tích của nó đi. Điện tích của các hạt sơ cấp có giá trị hoàn toàn xác định và là điện tích nhỏ nhất tồn tại trong tự nhiên, không thể bị tách thành những lượng nhỏ hơn. Vì thế lượng điện tích ấy được gọi là điệnt ích nguyên tố có độ lớn bằng [tex]1,6.10^{-19}C[/tex]. Khi một vật mang điện thì điệnt ích của nó bao giờ cũng là một số nguyên lần điện tích nguyên tố.

- Êlectrôn là hạt sơ cấp cóđiện tích nguyên tố âm. Khối lượng của êlẻctôn là [tex]m=9,1.10^{-31}kg[/tex].

Điện tích của êlectrôn là -e=[tex]-1,6.10^{-19}C[/tex].

Êlectrôn có trong mọi chất. Tất cả các chất đều do nguyên tử cấu tạo nên. Mỗi nguyên tử gồm có hạt nhân mang điện đương và những êlectrôn chuyển động xung quanh hạt nhân. Bình thường nguyên tử ở trạng thái trung hoà về điện, vì lúc đó điện tích đương của hạt nhân có trị số bằng giá trị tuyệt đối tổng điện tích âm của các êlectrôn chuyển động xung quanh hạt nhân.

- Trong một số điều kiện, nguyên tử có thể mất một hay nhiều êlectrôn, lúc đó điện tích dương của hạt nhân lớn hơn tổng điện tích của các êlectrôn còn lại, phần còn lại của nguyên tử tích điện dương và gọi là iôn dương. Nguyên tử cũng có thể nhận thêm êlectrôn ở ngoài, khi đó, nguyên tử trở thành hạt mang điện âm và gọi là iôn âm.

Như vậy êlectrôn có thể di chuyển từ nguyên tử này sang nguyên tử khác, từ vật này sang vật khác và gây ra nhiều hiện tượng điện.

Học thuyết căn cứ vào sự chuyển động của các êlectrôn để giải thích tính chất điện củacác vật và các hiện tượng điện gọi là thuyết điện tử.

Giải thích hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng bằng thuyết điện tử


Đặt một thanh kim loại B trung hoà về điện trên một giá cách điện. Ta đặt vào gần nó một quả cầuA mang điện dương. Thí nghiệm cho thấy rằng vật B bị nhiễm điện. Đầu của b ở gần a nhiễm điện âm, trài dấu với điệnt ích của A, còn đầu của B ở xa A nhiễm điện dương, cùng dấu với điện tích củaA (H.14.1). Đó là sự nhiễm điện do hưởng ứng được giải thích như sau: Trong thanh kim loại B có các êlectrôn tự do. Khi đặt a lại gần b, điện tích dương cuủaA hút các êlectrôn lại gần nó: kết quả là đầu cuủaB gần A thừa êlectrôn nên mang điện aâ, còn đầu xa a thiếu êlectrôn nên mang điện dượng.

Khi ta đưa A ra xa, các êlectrôn tự do lại phân bố đều trong b làm cho mọi điểm củavật B đều trung hoà.

Hình ảnh

Sau này khi nghiên cứu các hiện tượng điện, ta thường nói gọn là “điện tích”, sự chuyển động của điện tích”, khi đó ta hiểu ngầm là “vật (hay hạt) mang điện”, chuyển động của “ hạt mang điện”.

Khái niệm điện trường

Vật lí học hiện đại đã cho thấy rằng xung quanh điện tích có một môi trường vật chất gọi là điện trường. Một tính chất cơ bản của điện trường là khi có một điện tích đặt trong điện trường thì điện tích đó chịu tác dụng của lực điện. Nhờ có điện trường mà hai điện tích tác dụgn được vào nhau.

Điện trường là dạng vật chất tồn tại xung quanh điện tích và tác dụng lực điện lên điện tích khác đặt trong nó.
Hình ảnh
Xuka_247

_+_I-Am-Fr0m-Th3-HelL_+_
Hình đại diện của thành viên
Mjzs_LOneLy
hồng hồng
 
Bài viết: 11
Ngày tham gia: Thứ 3 Tháng 6 05, 2007 4:05 pm
Đến từ: _+_I-Am-Fr0m-Th3-HelL_+_

Bài viết chưa xemgửi bởi Mjzs_LOneLy » Thứ 4 Tháng 6 20, 2007 7:40 am

Điện thế - Hiệu điện thế

I. Điện thế - Hiệu điện thế
Trong điện học, điện thế là trường thế vô hướng của điện trường. Cũng như mọi trường thế vô hướng, điện thế có giá trị tùy theo quy ước điện thế của điểm lấy mốc. Trong kỹ thuật điện và điện tử học, khái niệm hiệu điện thế hay điện áp thường được dùng khi so sánh điện thế giữa hai điểm, hoặc nói về điện thế của một điểm khi lấy điểm kia là mốc có điện thế bằng 0.


Điện thế tại 1 điểm M trong điện trường được tính theo công thức:

[tex]V_M=\frac{A_M \infty}{q}[/tex]

A: Jun (J)
q: coulumb (C)
V: Volt (V)

[tex]A_M \infty[/tex] : công của lực điện trường khi điện tích q di chuyển từ điểm M tới rất xa (vô cực)

[tex]V_ \infty =0[/tex]
Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N trong điện trường được tính bởi:

[tex]U_{MN}=V_M-V_N=\frac{A_{MN}}{q}[/tex]

U : Volt (V)
[tex]A_{MN}[/tex] : công của lực điện trường khi điện tích q di chuyển từ M đến N.

II. Điện thế tạo bởi điện tích điểm

[tex]V=\frac{k}{ \epsilon}. \frac{q}{r}[/tex]

r : khoảng cách từ điện tích điểm đến điểm khảo sát.

III. Sự chồng chất điện trường
Nếu các điện tích [tex]q_1[/tex], [tex]q_2[/tex],.... gây ra tại điểm M các điện thế [tex]V_1[/tex], [tex]V_2[/tex], ... thì điện thế toàn phần gây ra bởi hệ điện tích được tính bởi:

[tex]V=V_1+V_2+...+V_n= \sum_{1}^n V_i[/tex]

IV. Thế năng tĩnh điện
Thế năng của điện tích q đặt trong điện trường tại điểm có điện thế V được cho bởi

[tex]W_t=qV[/tex]

W : Jun (J)
V : Volt (V)
q : Coulumb (C)
Hình ảnh
Xuka_247

_+_I-Am-Fr0m-Th3-HelL_+_
Hình đại diện của thành viên
Mjzs_LOneLy
hồng hồng
 
Bài viết: 11
Ngày tham gia: Thứ 3 Tháng 6 05, 2007 4:05 pm
Đến từ: _+_I-Am-Fr0m-Th3-HelL_+_

Bài viết chưa xemgửi bởi Mjzs_LOneLy » Thứ 4 Tháng 6 20, 2007 7:42 am

Cường độ dòng điện

[tex]I=\frac{\Delta q}{\Delta t}[/tex]

Vậy cường độ dòng điện được đo bằng thương số của điện lượng Dq di chuyên qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong khoảng thời gian nhỏ Dt và khoảng thời gian đó.

Dòng điện có chiều và cường độ không thay đổi theo thời gian gọi là dòng điện không đổi.



[tex]I=\frac{q}{t}[/tex]


Trong đó q là điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong khoảng thời gian t.

Trong hệ SI đơn vị cường độ dòng điện có tên gọi là ampe, kí hiệu A, được chọn là một trong bảy đơn vị cơ bản và được định nghĩa theo tương tác từ của dòng điện

Người ta cũng hay dùng các ước của ampe.

1 miliampe (mA) = [tex]10^{-3}[/tex] ampe

1 micrôampe (mA) = [tex]10^6[/tex] ampe.



Khi mắc ampe kế vào bất kì điểm nào của mạch điện gồm nhiều nguồn điện và vật dẫn mắc nối tiếp ta cũng thấy ampe kế chỉ cudngf một trị số. Điều đó chứng tỏ cường độ dòng điện tại các điểm trong các đoạn mạch mắc nối tiếp đều có giá trị như nhau.

[tex]Q=It[/tex] (23.3)

Trong công thức trên nếu đặt I = 1A, t= 1s thì q = 1 đơn vị điện lượng, trong hệ SI có tên gọi là culông, kí hiệu là C:

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

Cu lông là điện lượng của một dòng điện không đổi có cường độ 1A chạy qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong thời gian 1s.
Hình ảnh
Xuka_247

_+_I-Am-Fr0m-Th3-HelL_+_
Hình đại diện của thành viên
Mjzs_LOneLy
hồng hồng
 
Bài viết: 11
Ngày tham gia: Thứ 3 Tháng 6 05, 2007 4:05 pm
Đến từ: _+_I-Am-Fr0m-Th3-HelL_+_

Bài viết chưa xemgửi bởi Mjzs_LOneLy » Thứ 4 Tháng 6 20, 2007 7:45 am

Điện trở. Đơn vị điện trở



[tex]R=\frac{U}{I}[/tex] (24.5)

Điện trở của vật dẫn đặc trưng cho tính chất điện của nó. Vì vậy thông thường đáng lẽ nói “vật dẫn có điện trở R” ta có thể nói gọn “điện trở R”. Trong các mạch điện ngời ta cũng hay dùng các biến trở là những dụng cụ có điện trở thay đổi được.

Trong công thức (24.5) nếu U = 1V, I = 1A thì R = 1 đơn vị điện trở trong hệ SI, có tên gọi là Ôm, kí hiệu là [tex]\Omega[/tex].



[tex]1\Omega=\frac{1V}{1A}[/tex]



Ôm là 1 điện trở của một vật dẫn đồng tính sao cho khi hai đầu vật dẫn có hiệu điện thế không đổi 1 vôn thì trong vật dẫn có dòng điện cường độ 1 ampe chạy qua.


Sự phụ thuộc của điện trở vật dẫn vào bản chất, kích thước và hình dạng vật dẫn

ở một nhiệt độ nhất định điện trở của một dây dẫn đồng tính hình trụ, có tiết diện S, chiều dài l, có thể tính bằng công thức đơn giản, được thiết lập bằng thí nghiệm.

[tex]R=\rho \frac{l}{S}[/tex]

Trong đó [tex]\rho[/tex] (đọc là rô) gọi là điện trở suất của chất cấu tạo nên vật dẫn ở nhiệt độ đang xét.

Từ công thức (24.6) ta rút ra.


[tex]\rho =R \frac{S}{l}[/tex]


Trong hệ SI, nếu đặt R = 1 [tex]\Omega[/tex], S = 1[tex]m^2[/tex], l = 1m thì [tex]\rho[/tex] = 1 đơn vị điện trở suất, có tên gọi là ôm. Mét, kí hiệu là [tex]\Omega m[/tex]

Các chất điện môi có điện trở suất rất lớn, có thể tới 1018 W.m.. Kim loại có điện trở suất nhỏ trong khoảng 10[sup]-8[/sup] đến [tex]10^{-6}[/tex] .[tex]\Omega m[/tex]


Hình ảnh


Cần chú ý rằng điện trở của vật dẫn tính theo công thức (24.6) thường được gọi là điện trở thuần, nó biểu hiện tác dụng nhiệt của dòng điện. Trong trường hợp dòng điện xoay chiều, vật dẫn còn có thể có tác dụng cản trở khác đối với dòng điện. Dưới đây ta hiểu R là điện trở thuần.


Hiện tượng siêu dẫn

Nếu nhiệt độ của kim loại giảm đều thì điện trở của mim loại cũng giảm đều. Tuy nhiên ở những nhiệt độ rất thấp điện trở của một số kim loại và hợp kim biến đổi theo nhiệt độ một cách đặc biệt: khi nhiệt độ hạ xuống dưới một nhiệt độ T[sub]0[/sub] nào đó điện trở của kim loại (hay hợp kim) đó giảm đột ngột đến giá trị bằng không. Hiện tượng đó gọi là hiện tượng siêu dẫn. Khi đó kim loại hoặc hợp kim đó trở thành siêu dẫn.

Hình ảnh

Khi vật dẫn ở trạng thái siêu dẫn, điện trở của nó bằng không. Vì vậy nếu trong một vòng dây siêu dẫn có dòng điện chạy thì dòng điện này có thể tồn tại rất lâu sau khi bỏ nguồn điện đi.

Các chất siêu dẫn có nhiều ứng dụng thực tế. Người ta đã chế tạo ra những nam châm điện có cuộn dây bằng chất siêu dẫn, có thể tạo ra từ trường mạnh trong một thời gian dài mà không hao phí năng lượng vì toả nhiệt.
Hình ảnh
Xuka_247

_+_I-Am-Fr0m-Th3-HelL_+_
Hình đại diện của thành viên
Mjzs_LOneLy
hồng hồng
 
Bài viết: 11
Ngày tham gia: Thứ 3 Tháng 6 05, 2007 4:05 pm
Đến từ: _+_I-Am-Fr0m-Th3-HelL_+_

Bài viết chưa xemgửi bởi Mjzs_LOneLy » Thứ 4 Tháng 6 20, 2007 7:50 am

[center]Định luật Ôm[/center]

Định luật Ôm cho đoạn mạch, phát biểu như sau:

Cường độ dòng điện trong một đoạn mạch tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch đó.

Đại lượng nghịch đảo của k đặc trưng cho vật dẫn về tính chất cản trở dòng điện, được gọi là điện trở R của vật dẫn.

Hình ảnh


[tex]R=\frac{1}{k}[/tex] (24.2)

Do đó công thức (24.1) của định luật Ôm được viết dưới dạng:

[tex]I=\frac{Q}{R}[/tex]

Vậy: Cường độ dòng điện trong một đoạn mạch tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch đó và tỉ lệ nghịch với điện trở của đoạn mạch.


Mắc nối tiếp

Trong đoạn mạch mắc nối tiếp, các vật dẫn được mắc liên tiếp nhau, không có sự phân nhánh (H.26.1). Cường độ dòng điện I có giá trị như nhau ở các vật dẫn mắc nối tiếp. Gọi điện trở của các vật dẫn là R1, R2... Rn, áp dụng định luật Ôm cho các phần của đoạn mạch ta có hiệu điện thế trên các vật dẫn là.

Hình ảnh


[tex]U_1=IR_1[/tex]; [tex]U_2=IR_2[/tex], ... [tex]U_n=IR_n[/tex]



Thí nghiệm cho thấy hiệu điện thế U giữa hai đầu của cả đoạn mạch bằng tổng các hiệu điện thế hai đầu từng phần đoạn mạch.

[tex]U=U_1+U_2+...+U_n[/tex] (26.1)

Vì vậy [tex]U=IR_1+IR_2+...+IR_n=I(R_1+R_2+...+R_n)[/tex] (26.2)

Gọi R là điện trở toàn phần của cả đoạn mạch ta có.

[tex]U=IR[/tex] (26.3)

Do đó [tex]R=R_1+R_2+...+R_n[/tex] (26.4)

Vậy điện trở toàn phần của đoạn mạch mắc nối tiếp bằng tổng điện trở của từng phần đoạn mạch.

Ta lưu ý rằng trong đoạn mạch nối tiếp hiệu điện thế trên các điện trở tỉ lệ thuận với điện trở của chúng.

[tex]\frac{U_1}{R_1}=\frac{U_2}{R_2}=....=\frac{U_n}{R_n}=\frac{U}{R}[/tex]


Mắc song song

Trong đoạn mạch mắc song song (H.26.2) các vật dẫn có điểm đầu mắc chung vào điẻm A và điểm cuối mắc chung vào điểm B. Hiệu điện thế giữa hai đầu của từng vật dẫn đều có giá trị bằng hiệu điện thế U giữa hai đầu A và B của đoạn mạch. Dòng điện I trong mạch chính rẽ thành các dòng điện I1, I2... In trong các nhánh. Áp dụng định luật Ôm cho các nhánh, ta có.



[tex]I_1=\frac{U}{R_1}[/tex] ; ....; [tex]I_n=\frac{U}{R_n}[/tex]

Hình ảnh

Với [tex]R_1[/tex] [tex]R_2[/tex]... [tex]R_n [/tex]là điện trở của các vật dẫn trong các nhánh.

Vì dòng điện là không đổi, nên ở điểm rẽ nhánh A (còn gọi là nút) trong một đơn vị thời gian có bao nhiêu điện tích đi đến, thì có bấy nhiêu điện tích đi khỏi. Do đó ở đây ta có

[tex]I=I_1+I_2+...+I_n[/tex] (26.7)

[tex]I=U(\frac{1}{R_1}+ \frac{1}{R_2}+...+ \frac{1}{R_n})[/tex]

Vì vậy

Điện trở tương đương R của cả đoạn mạch AB là điệnt rở mà khi ta mắc vào đoạn mạch AB thay cho các điện trở R[sub]1[/sub] R[sub]2[/sub]... R[sub]n[/sub] mắc song song thì cường độ dòng điện trong mạch chính vẫn là I khi hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch AB vẫn là U, nghĩa là:

[tex]I=\frac{U}{R}[/tex]

[tex]\frac{1}{R}=\frac{1}{R_1}+ \frac{1}{R_2}+...+ \frac{1}{R_n}[/tex]
Vậy nghịch đảo của điện trở tương đương của đoạn mạch mắc song song bằng tổng các nghịch đảo của điện trở trong các nhánh.
Hình ảnh
Xuka_247

_+_I-Am-Fr0m-Th3-HelL_+_
Hình đại diện của thành viên
Mjzs_LOneLy
hồng hồng
 
Bài viết: 11
Ngày tham gia: Thứ 3 Tháng 6 05, 2007 4:05 pm
Đến từ: _+_I-Am-Fr0m-Th3-HelL_+_

Bài viết chưa xemgửi bởi Mjzs_LOneLy » Thứ 4 Tháng 6 20, 2007 7:54 am

Nguồn điện

Muốn có dòng điện lâu dài cần phải tạo ra và duy trì hiệu điện thế đó. Cơ cấu để tạo ra và duy trì hiệu điện thế nhằm duy trì dòng điện gọi là nguồn điện.

Nguồn điện nào cũng có hai cực luôn luôn ở trạng thái nhiễm điện khác nhau và giữa hai cực đó có duy trì một hiệu điện thế. Để tạo ra các cực nhiễm điện như vậy cần phải thực hiện một công để tách các êlectrôn ra khỏi nguyên tử trung hoà, rồi chuyển các êlectrôn hoặc iôn dương được tạo thành như thế ra khỏi mỗi cực. Khi đó một cực sẽ thừa nhiều êlectrôn được gọi là cực âm,cực còn lại thiếu êlectrôn hoặc thừa ít êlectrôn hơn cực kia gọi là cực dương của nguồn điện. Vì lực điện tác dụng giữ êlectrôn và iôn dương là lực hút, nên để tác chúng ra xa nhau như thế, cần phải có những lực mà bản chất không phải là lực điện; người ta gọi đó là lực lạ.

Trong các loại nguồn điện khác nhau lực lạ có bản chất khác nhau và quá trình thực hiện công của lực lạ đó gắn liền với quá trình chuyển hoá từ một dạng năng lượng nào đó (như hoá năng, cơ năng, nội năng...) thành năng lượng điện. Trong pin và acquy lực lạ chính là lực hoá học còn trong các máy phát điện lực lạ là lực từ trường tác dụng lên các êlectrôn chuyển độngt rong dây dẫn.

Suất điện động của nguồn điện

Suất điện động của nguồn điện là đại lượng đo bằng thương số của công A của các lực lạ làm di chuyển điện tích dương q bên trong nguồn điện và độ lớn của điện tích q đó.


[tex]E=\frac{A}{q}[/tex]


Công thức này cho thấy suất điện động cũng có đơn vị giống như đơn vị hiệu điện thế là vôn (V)

[size=14pt]Hiệu điện thế điện hoá[/size]

Nguồn điện đầu tiên sinh ra dòng điện khá lớn và tồn tại khá lâu dài là nguồn điện hoá học. Ta nghêin cứu quá trình xảy ra trong các nguồn điện hoá học

Hình ảnh

Thí nghiệm chứng tỏ rằng nếu một kim loại bất kì nào đó tiếp xúc với một chất điện phân (dung dịch muối, axit, bazơ)thì trên kim loại và dung dịch điện phân có xuất hiện các điện tích trái dấu. Khi đó giữa kim loại và dung dịch điện phân có một hiệu điện thế xác định gọi là hiệu điện thế điện hoá.


Để giải thích sự xuất hiện hiệu điện thế điện hoá ta xét trường hợp đơn giản: một thanh kim loại nhúng trong dung dịch muối kim loại đó, thí dụ kẽm trong dung dịch kẽm sunfat (ZnSO4). Do tác dụng của lực hoá học những iôn dương kẽm [tex]Zn^{++}[/tex] tách khỏi thanh kim loại và đi vào dung dịch, vì thế thanh kẽm tích điện âm, còn dung dịch có thêm iôn dương nên tích điện dương. Tại lớp tiếp xúc mỏng giữa kẽm và dugn dịch có xuất hiện một điện trường nghĩa là có một hiệu điện thế (H.29.1). Vectơ cường độ điện trường này hướng từ dung dịch đến thanh kẽm, vì vậy các iôn [tex]Zn^{++}[/tex] tách ra khỏi cực kẽm muốn đi vào dung dịch thì phải thắng lực cản của điện trường. Lực hoá học đã thực hiện một công làm chuyển dời các iôn [tex]Zn^{++}[/tex] đi ngược chiều điện trường ở lớp mỏng đó. Sự tích tụ mật độ điện tích trái dấu trên thanh kẽm và dung dịch càng lớn thì hiệu điện thế giữa chúng càng lớn. Khi hiệu điện thế này đạt đến một giá trị xác định nào đó thì nó ngăn không cho iôn [tex]Zn^{++}[/tex] tan thêm nữa. Đó là lúc lực điện trường và lực hoá học cân bằng nhau. Hiệu điện thế ứng với sự cân bằng đó chính là hiệu điện thế điện hoá giữa thanh kim loại và dung dịch điện phân đã cho. Hiệu điện thế điện hoá phụ thuộc vào bản chất kim loại và nồng độ dung dịch điện phân.

Khi nhúng hai vật dẫn kim loại khác nhau về phương diện hoá học vào dugn dịch điện phân, thì do hai hiệu điện thế điện hoá giữa mỗi vật và dung dịch điện phân là khác nhau, nên giữa hai vật đó có một hiệu điện thế xác định. Dựa trên cơ sở đó người ta chế tạo các nguồn điện hoá học.
Hình ảnh
Xuka_247

_+_I-Am-Fr0m-Th3-HelL_+_
Hình đại diện của thành viên
Mjzs_LOneLy
hồng hồng
 
Bài viết: 11
Ngày tham gia: Thứ 3 Tháng 6 05, 2007 4:05 pm
Đến từ: _+_I-Am-Fr0m-Th3-HelL_+_


Quay về Vật lý 11

Ai đang trực tuyến?

Đang xem chuyên mục này: Không có thành viên nào đang trực tuyến1 khách