Cách giải bài tập Đại cương về dòng điện không đổi hay, chi tiết

Phương pháp & Ví dụ

    + Cường độ dòng điện: 

    + Số electron: 

    + Mật độ dòng điện:

    Trong đó:

    • I là cường độ dòng điện, đơn vị là Ampe (A);

    • S là tiết diện ngang của dây dẫn, đơn vị là m²;

    • n là mật độ hạt, đơn vị là hạt/m³;

    • Δq là điện lượng (lượng điện tích);

    • v là tốc độ trung bình của hạt mang điện (m/s).

    ♦ Với  gọi là mật độ hạt, đơn vị là hạt/m³

    ♦  là tốc độ trung bình của hạt mang điện (m/s)

    Chú ý: Δt hữu hạn thì I có giá trị trung bình, Δt rất nhỏ thì I là dòng điện tức thời i (dòng điện tại một thời điểm).

    + Suất điện động của nguồn điện:

    Trong đó:

    A là công mà nguồn điện (công lực lạ), đơn vị là Jun (J);

    q độ lớn điện tích, đơn vị là Cu-lông (C);

    E là suất điện động của nguồn điện, đơn vị là Vôn (V).

Ví dụ 1: Trong mỗi giây có 10⁹ hạt electron đi qua tiết diện thẳng của một ống phóng điện. Biết điện tích mỗi hạt có độ lớn bằng 1,6.10^-19 C. Tính:

    a) Cường độ dòng điện qua ống.

    b) Mật độ dòng điện, biết ống có tiết diện ngang là S = 1 cm².

Hướng dẫn:

    a) Điện lượng chuyển qua tiết diện ngang của ống dây: Δq = n|e| = 10⁹.1,6.10^-19 = 1,6.10^-10 C

    + Dòng điện chạy qua ống dây: 

    b) Mật độ dòng điện: 

Ví dụ 2: Một dòng điện không đổi có I = 4,8A chạy qua một dây kim loại tiết diện thẳng S = 1 cm². Tính:

    a) Số êlectrôn qua tiết diện thẳng của dây trong 1s.

    b) Vận tốc trung bình của chuyển động định hướng của êlectrôn.

    Biết mật độ êlectrôn tự do n = 3.1028m^–3.

Hướng dẫn:

    a) Số êlectrôn qua tiết diện thẳng của dây trong 1s

    Ta có:

    Vậy: Số êlectrôn qua tiết diện thẳng của dây trong 1s là n = 3.101⁹.

    b) Vận tốc trung bình của chuyển động định hướng của êlectrôn

    Ta có: Mật độ dòng điện: 

    Vậy vận tốc trung bình của chuyển động định hướng của êlectrôn là v = 0,01 mm/s.

Ví dụ 3: Pin Lơclăngsê sản ra một công là 270 J khi dịch chuyển lượng điện tích là 180C giữa hai cực bên trong pin. Tính công mà pin sản ra khi dịch chuyển một lượng điện tích 40 (C) giữa hai cực bên trong pin.

Hướng dẫn:

    + Suất điện động của pin:

    + Công mà pin sản ra khi dịch chuyển một lượng điện tích 60 (C) giữa hai cực bên trong pin. Ta có:

Ví dụ 4: Ví dụ 4: Một bộ acquy cung cấp một dòng điện 5A liên tục trong 4 giờ thì phải nạp lại.

    a) Tính cường độ dòng điện mà acquy này có thể cung cấp liên tục trong thời gian 12 giờ thì phải nạp lại.

    b) Tính suất điện động của acquy này nếu trong thời gian hoạt động trên nó sản sinh một công 1728 kJ.

Hướng dẫn:

    a) Mỗi acquy có một dung lượng xác định. Dung lượng của mỗi acquy là điện lượng lớn nhất mà acquy có thể cung cấp được khi nó phát điện. Dung lượng của acquy:

    b) Suất điện động của nguồn điện: