Dòng điện là gì?
Chúng tôi xin giới thiệu bài Dòng điện là gì? được VnDoc sưu tầm và tổng hợp lí thuyết trong chương trình giảng dạy môn Vật lý lớp 7. Hi vọng rằng đây sẽ là những tài liệu hữu ích trong công tác giảng dạy và học tập của quý thầy cô và các bạn học sinh.
Lưu ý: Nếu bạn muốn Tải bài viết này về máy tính hoặc điện thoại, vui lòng kéo xuống cuối bài viết.
Dòng điện là gì?
Câu hỏi: Dòng điện là gì?
Trả lời:
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.
1. Định nghĩa dòng điện là gì?
- Dòng điện là tốc độ mà điện tích chảy trong một dây dẫn. Đó là số lượng electron đi qua một điểm nhất định trong một giây. Có nghĩa là nếu nhiều electron hơn đi qua một điểm nhất định thì dòng điện sẽ lớn hơn. Dòng điện được đo bằng Ampe hoặc amp.
- Một điều lưu ý về electron: chúng là các hạt mang điện tích âm, dòng electron liên tục trong mạch điện được gọi là dòng điện. Vật liệu dẫn điện bao gồm một số lượng lớn electron tự do di chuyển từ nguyên tử này sang nguyên tử khác một cách ngẫu nhiên.
- Dòng điện có thể được hiểu giống như nước chảy qua một đường ống; nước trong ống đại diện cho điện tích. Càng nhiều nước điện tích càng nhiều, điện áp giống như áp suất; khi nước càng nhiều thì áp suất (điện áp) ở cuối đường ống sẽ cao.
2. Định nghĩa dòng điện trong các môi trường
Dòng điện trong kim loại là gì?
Định nghĩa dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dịch có hướng của các electron ngược với chiều điện trường. Điện trở suất của kim loại sẽ phụ thuộc vào nhiệt độ theo công thức ρ = ρo[1 + α(t – to)]. α: hệ số nhiệt điện trở (K−1)
Hiện tượng siêu dẫn là hiện tượng mà điện trở suất của vật liệu bị giảm đột ngột xuống bằng 0 khi mà nhiệt độ của vật liệu giảm xuống thấp hơn một giá trị Tc nhất định. Giá trị này sẽ phụ thuộc vào chính vật liệu.
Dòng điện trong chất điện phân là gì?
Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của các ion trong điện trường theo hai hướng ngược nhau. Hiện tượng gốc axit trong dung dịch điện phân tác dụng với cực dương tạo thành chất điện phân tan trong dung dịch và cực dương bị mòn đi gọi là hiện tượng dương cực tan.
Nội dung của định luật Faraday
Định luật 1: Khối lượng chất được giải phóng ở điện cực của bình điện phân tỉ lệ thuận với điện lượng chạy qua bình đó: m = kq
Định luật 2: Đương lượng hóa học của nguyên tố tỉ lệ với đương lượng gam k=1/F. A/n
Biểu thức kết hợp nội dung 2 định luật: m=1/F.A/n.I.t
Dòng điện trong chất khí
Chất khí không dẫn điện trong điều kiện thường. Tuy vậy khi xảy ra sự ion hóa các phân tử khí, môi trường này sẽ có khả năng dẫn điện. Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương, ion âm và các electron do chất khí bị ion hóa sinh ra. Khi dùng nguồn điện gây hiệu điện thế lớn thì xuất hiện hiện tượng nhân hạt tải điện trong lòng chất khí.
Quá trình phóng điện vẫn tiếp tục được duy trì khi không còn tác nhân ion hóa chất khí từ bên ngoài gọi là quá trình phóng điện tự lực. Hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực hình thành dòng điện qua chất khí có thể giữ được nhiệt độ cao của catot để nó phát được electron bằng hiện tượng phát xạ nhiệt điện tử.
Định nghĩa dòng điện trong chân không
Dòng điện trong chân không là dòng chuyển động ngược chiều điện trường của các electron bứt ra từ điện cực. Diode chân không chỉ cho dòng điện đi qua theo một chiều và được gọi là đặc tính chỉnh lưu. Dòng electron được tăng tốc và đổi hướng bằng điện trường và từ trường và nó được ứng dụng ở đèn hình tia catot (CRT).
Dòng điện trong chất bán dẫn
Có một số chất như Si, Ge tùy thuộc vào điều kiện khác nhau mà có khả năng dẫn điện hoặc không. Những chất như vậy gọi là chất bán dẫn. Chất bán dẫn sẽ dẫn điện bằng 2 loại hạt tải là electron và lỗ trống.
Ở bán dẫn tinh khiết, mật độ electron bằng mật độ lỗ trống. Ở bán dẫn loại p, mật độ lỗ trống rất lớn hơn mật độ electron. Ở bán dẫn loại n, mật độ electron rất lớn hơn mật độ lỗ trống.Lớp tiếp xúc n – p có đặc điểm cho dòng điện đi theo một chiều từ p sang n. Đây gọi là đặc tính chỉnh lưu.Đặc tính này được dùng để chế tạo diode bán dẫn. Bán dẫn còn được dùng chế tạo transistor có đặc tính khuếch đại dòng điện.
3. Tốc độ dòng điện
Dòng điện chảy theo một hướng, nhưng các điện tích đơn lẻ trong dòng chảy này không nhất thiết chuyển động thẳng theo dòng. Chúng ta có thể lấy ví dụ như trong kim loại, electron chuyển động zigzag, đồng thời bị va đập từ nguyên tử này sang nguyên tử kia. Khi nhìn trên tổng thể sẽ thấy xu hướng chung đó là chúng bị dịch chuyển theo chiều của điện trường.
Tốc độ di chuyển vĩ mô của các điện tích có thể tính được qua công thức: I=nAvQ với
– I là cường độ dòng điện
– n là số hạt tích điện trong một đơn vị thể tích
– A là diện tích mặt cắt của dây dẫn điện
– v là tốc độ di chuyển vĩ mô của các hạt tích điện
– Q là điện tích của một hạt tích điện
Cần nhớ rằng 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. 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 này sẽ nhanh chóng được biết đến bởi một electron ở đầu dây kia.
-----------------------------------------------
Như vậy VnDoc đã giới thiệu các bạn tài liệu Dòng điện là gì? Mời các bạn tham khảo thêm tài liệu: Vật Lý lớp 7, Giải bài tập môn Vật lý lớp 7, Giải vở bài tập Vật Lý 7, Tài liệu học tập lớp 7, ngoài ra các bạn học sinh có thể tham khảo thêm đề học kì 1 lớp 7 và đề thi học kì 2 lớp 7 mới nhất được cập nhật.
