Đoạn dây đồng có tiết diện thẳng \({5.10^{ - 6}}\)m2, mật độ electron dẫn \(8,{5.10^{28}}/{m^3}\)và đang có cường độ dòng điện 1 A chạy qua. Tính tốc độ dịch chuyển có hướng của electron trong đoạn dây này. Giải thích tại sao tốc độ dịch chuyển có hướng của electron rất nhỏ.
Tính tốc độ dịch chuyển có hướng của electron theo công thức \(v = \frac{I}{{Sne}}\).
Tốc độ dịch chuyển có hướng của electron trong đoạn dây là: \(v = \frac{I}{{Sne}} = \frac{1}{{{{5.10}^{ - 6}}.8,{{5.10}^{28}}.1,{{6.10}^{ - 19}}}} = \frac{1}{{68000}} = 1,{471.10^{ - 5}}\)(m/s).
Tốc độ dịch chuyển có hướng của electron rất nhỏ do mật độ electron rất lớn, đồng thời các electron còn thực hiện dao động nhiệt gây ra khả năng va chạm cao trong khi dịch chuyển. Ngoài ra, còn có lực hút giữa các ion dương và electron gây cản trở sự dịch chuyển.
Các bài tập cùng chuyên đề
Cường độ dòng điện là gì và đặc trưng cho tính chất nào của dòng điện?
1. Hãy nhận xét về độ sáng của bóng đèn Đ khi chỉ số ampe kế tăng dần.
2. Kết quả thí nghiệm trên cho thấy cường độ dòng điện đặc trưng cho tính chất nào của dòng điện?
1. Hãy nhận xét về số ghim giấy mà nam châm hút được khi chỉ số của ampe kế tăng.
Trên một thiết bị dùng để nạp điện cho điện thoại di động có ghi thông số 10000 mA.h. Thông số này cho biết điều gì?
Sau một thời gian sử dụng thì suất điện động của pin điện hóa giảm và điện trở trong của pin tăng đến một mức nào đó sẽ cần thay pin mới. Làm thế nào đo được suất điện động và điện trở trong của pin điện hoá bằng dụng cụ thí nghiệm?
Nhận xét và đánh giá kết quả thí nghiệm
1. Nhận xét về dạng đồ thị và mối quan hệ U và I đối với pin cũ và pin mới.
2. Em có thể đề xuất một phương án thí nghiệm khác để có thể đo suất điện động và điện trở trong của nguồn điện.
Muốn truyền năng lượng điện từ nơi này đến nơi khác người ta dùng dây dẫn để truyền dòng điện. Với một đường dây dẫn điện, năng lượng điện truyền trên dây càng lớn, dòng điện chạy trong dây càng mạnh. Tác dụng mạnh yếu của dòng điện được đặc trưng bằng đại lượng nào?
Kể tên một số thiết bị điện. Thiết bị này hoạt động dựa trên tác dụng nào của dòng điện?
Thiết bị này hoạt động mạnh khi nào?
Nối hai đầu một đèn sợi đốt vào hai cực của một viên pin.
- Chiều và cường độ dòng điện qua đèn có thay đổi theo thời gian không?
- Cho biết trong 4 s có điện lượng 2 C chạy qua đèn. Xác định cường độ dòng điện chạy qua đèn.
Cho các dụng cụ: 01 đồng hồ đo điện đa năng, 01 pin 1,5 V, 01 biến trở \(100\Omega \), 01 bòng đèn sợi đốt loại 1,5V, dây điện, công tắc, bảng để lắp mạch điện.
Thực hiện thí nghiệm minh họa cường độ dòng điện đặc trưng cho độ mạnh yếu của dòng điện.
Dòng điện chạy qua một dây dẫn bằng kim loại có cường độ là 1 A. Tính số electron dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn này trong thời gian 1 s
Một tia sét truyền dòng điện từ đám mây xuống mặt đất với cường độ trung bình là 30 kA và kéo dài 2 ms. Tính điện lượng truyền qua không khí trong quá trình này.
Bảng mạch in (Hình 1) được sử đụng để kết nối các linh kiện điện tử với nhau nhờ các đường dẫn bằng đồng được in sẵn trên một tấm vật liệu cách điện.
Xét một đường dẫn bằng đồng có tiết diện \({5.10^{ - 8}}\)m2, có dòng điện 3,5 mA chạy qua. Mật độ electron trong đồng là \({10^{29}}{m^{ - 3}}\). Tính tốc độ dịch chuyển của các electron trên đường dẫn này.
Dựa vào bộ dụng cụ trong Hình 16.2, em hãy đề xuất phương án thí nghiệm khác để kiểm chứng tính mạnh yếu của dòng điện. Tiến hành thí nghiệm (nếu có điều kiện).
Khi nói về dòng điện, chúng ta thường nhắc tới chiều của nó. Theo em, cường độ dòng điện I là đại lượng vectơ hay vô hướng?
Dựa vào công thức (16.1), hãy lập luận để dẫn dắt ra định nghĩa đơn vị đo điện lượng culông.
Hãy so sánh cường độ của hai dòng điện không đổi sau:
Dòng điện 1: Cứ mỗi giây có 1,25.1019 hạt electron chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn.
Dòng điện 2: Cứ mỗi phút có điện lượng 150 C chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn.
Mỗi khi trời mưa hay giông bão thường kèm theo các tia sét, đó là các dòng điện phóng từ đám mây xuống mặt đất với cường độ trung bình cỡ 300 000 A. Tia sét kéo dài 1,5 s. Hãy tính điện lượng đã di chuyển giữa đám mây và mặt đất trong mỗi tia sét.
Kết quả tính toán trong ví dụ cho thấy độ lớn vận tốc trôi rất nhỏ (cỡ 0,04 mm/s). Điều này có mâu thuẫn gì với hiện tượng đèn gần như sáng “tức thì” ngay khi bật công tắc hay không?
Một ống chứa khí hydrogen bị ion hoá đặt trong điện trường mạnh giữa hai điện cực làm xuất hiện dòng điện. Các electron chuyển động về cực dương, các proton chuyển động về cực âm. Biết mỗi giây có 3,1.1018 electron và 1,1.1018 proton chuyển động qua một tiết diện của ống. Hãy tính cường độ dòng điện và xác định chiều của nó.
Một quả cầu bằng đồng cô lập. Một dây dẫn kim loại mang dòng điện đi vào nó và một dây dẫn kim loại khác mang dòng điện đi ra khỏi nó. Biết cường độ dòng điện đi vào lớn hơn cường độ dòng điện đi ra khỏi quả cầu là 2 μA.
a) Hỏi số electron của quả cầu tăng hay giảm theo thời gian?
b) Tính thời gian để quả cầu tăng (hoặc giảm) một lượng 1 000 tỉ electron.
Cho dòng điện 4,2 A chạy qua một đoạn dây dẫn bằng kim loại dài 80 cm có đường kính tiết diện 2,5 mm. Mật độ electron dẫn của kim loại này là 8,5.1028electron/m3. Hãy tính thời gian trung bình mỗi electron dẫn di chuyển hết chiều dài đoạn dây.
