Bài giảng Vật lý đại cương 2: Chương 4 - Th.S Đỗ Quốc Huy

Bài giảng Vật lý đại cương 2: Chương 4 được biên soạn với mục tiêu nhằm giúp sinh viên nêu được khái niệm cường độ, mật độ dòng điện; Vận dụng được các định luật Ohm, Kirchhoff để giải mạch điện; Tính được công suất của dòng điện, nguồn điện. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Vật lý đại cương 2: Chương 4 - Th.S Đỗ Quốc Huy Th.S Đỗ Quốc Huy BÀI GIẢNG VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG 2 Chương 4 DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI MỤC TIÊU Sau khi học xong chương này, SV phải : – Nêu được khái niệm cường độ, mật độ dòng điện. – Vận dụng được các định luật Ohm, Kirchhoff để giải mạch điện. – Tính được công suất của dòng điện, nguồn điện. NỘI DUNG I – Các khái niệm cơ bản về dòng điện II – Định luật Ohm III – Định luật Kirchhoff IV – Công, công suất của dòng điện V – Công suất, hiệu suất của nguồn điện VI – Ghép các nguồn điện giống nhau I – CÁC K/N CƠ BẢN VỀ DÒNG ĐIỆN: 1 – Dòng điện, chiều của dòng điện: Dòng điện: là dòng chuyển dời có hướng của các điện tích Chiều của dòng điện: được qui ước là chiều chuyển động của các điện tích dương. 2 – Cường độ dòng điện: I  dq DĐKĐ I q dt t 3 – Mật độ dòng điện: j  dI p/b đều j I S Sn dSn Sn +   dSn + + j  noq v I – CÁC K/N CƠ BẢN VỀ DÒNG ĐIỆN: Ví dụ 1: Mỗi giây có 2.1018 ion dương hóa trị 2 và 4.1018 electron chạy qua đèn ống có đường kính tiết diện d = 2,0cm. Tính cường độ dòng điện và trị số trung bình của mật độ dòng điện j qua đèn. Giải q q  q I  t t 2.1018.2.1, 6.1019  4.1018.1, 6.1019   1, 28A 1 I I 4I 4.1, 28 3 2 j  2  2  2  4, 08.10 A / m Sn d / 4 d 3,14.(0, 02) I – CÁC K/N CƠ BẢN VỀ DÒNG ĐIỆN: Ví dụ 2: Một dây chì có tiết diện S = 2mm2, có dòng điện 5A chạy qua. Tính mật độ dòng điện qua dây chì. Dây chì này có thể chịu được dòng điện tối đa là bao nhiêu, nếu mật độ dòng cho phép là 450A/cm2? Một động cơ điện có giới hạn dòng là 18A thì phải dùng dây chì có đường kính tiết diện bao nhiêu để bảo vệ động cơ? Giải I 5 j    2,5 (A / mm 2 ) Imax  jmax .S  4,5.2  9A S 2 d 2 I max  jmax .S  jmax . 4 4I max 4.18 d   2, 26mm .jmax 3,14.4,5 I – CÁC K/N CƠ BẢN VỀ DÒNG ĐIỆN: 4 – Nguồn điện, suất điện động: Nguồn điện: cơ cấu để duy trì dòng điện. , r + - Pum X Suất điện động của nguồn điện: đặc trưng cho khả năng Làm sao để sinh công củaduy nguồn điện, trì dòng đo bằng: điện lâu dài? *  A  * X  q   E d 2cuc II – ĐỊNH LUẬT OHM: 1 – Đối với mạch điện thuần trở:   1 Dạng vi phân:  I R j  E  + - Ghép nối tiếp Ghép song song n n U 1 1 I  kU  R Rt  R i 1 i Rt   i 1 Ri n  I  Ii I  I i R  n i 1 S U U i 1 i U  Ui   0 (1  t) NX: ghép nt Rt tăng; ghép // Rt giảm. R 1R 2 2 nhánh // thì: Rt  R1  R 2 II – ĐỊNH LUẬT OHM: 1 – Đối với mạch điện thuần trở: Ví dụ: cho đoạn mạch như hình vẽ Giải A + - B R 23  R 2  R 3  20 R1 R2 R3 I R 45  R 4  R 5  30 M R 23 .R 45 R 2345   12 R4 R5 R 23  R 45 C D N R td  R1  R 2345  20 U AB R1 = 8; R2 = 6; I1  I   1, 2A R3 = 14; R4 = 10; ...