Lý thuyết Cường độ dòng điện - Vật Lí 11 Kết nối tri thức

BÀI 22: CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN

I. Cường độ dòng điện

- Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn là độ lớn của điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong một đơn vị thời gian, càng lớn thì dòng điện chạy qua càng mạnh.

- Cường độ dòng điện được xác định bằng công thức I = Δq/Δt, với đơn vị của cường độ dòng điện là A, của điện lượng là C, của thời gian là s.
Từ công thức trên ta có: Δq = I.Δt.

- Đơn vị điện lượng C được định nghĩa là tổng điện lượng của các hạt mang điện chạy qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong 1s bởi dòng điện có cường độ 1A, hay 1C = 1As.

II. Liên hệ giữa cường độ dòng điện với mật độ và tốc độ của các hạt mang điện

1. Dòng điện chạy trong dây dẫn kim loại

- Electron tự do trong kim loại có thể chuyển động tự do.

- Khi dây dẫn kết nối với nguồn điện thì trong dây dẫn xuất hiện điện trường.

- Các electron mang điện tích âm dịch chuyển ngược chiều với hướng của điện trường, tạo ra dòng điện (Hình 22.3).

- Chiều dòng điện trong mạch được quy ước từ cực dương đến cực âm của nguồn điện.

- Trong kim loại, dòng điện được tạo ra bởi các electron dịch chuyển ngược chiều với chiều quy ước của dòng điện.

2. Biểu thức liên hệ giữa cường độ dòng điện với mật độ và tốc độ của các hạt mang điện

- Nếu gọi:

+ S: diện tích tiết diện thẳng của dây dẫn.

+ n: mật độ hạt mang điện (số electron tự do trong một đơn vị thể tích của dây dẫn).

+ v: tốc độ dịch chuyển có hướng của electron.

+ e: độ lớn điện tích của electron.

- Số electron chạy qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong khoảng thời gian At là: N = nSv.Δt.

- Điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn là: Δq = N e = Snve.Δt.

- Cường độ dòng điện chạy qua một dây dẫn kim loại được tính bằng công thức: I = Snve.

Sơ đồ tư duy về “Cường độ dòng điện”