Bài tập dòng điện không đổi, nguồn điện vật lí 11 DÒNG ĐIỆN
Cường độ dòng điện không đổi:
- \[I =\dfrac{q}{t} = \dfrac{n|e|}{t}\]
Suất điện động của nguồn điện:
- \[E =\dfrac{A}{q}\]
Trong đó:
- E: suất điện động của nguồn điện (V)
- A: công của nguồn điện (công của lực lạ) (J)
- q: điện lượng nguồn dịch chuyển (C)
- I: cường độ dòng điện không đổi (A)
- t: thời gian điện tích dịch chuyển qua tiết diện thẳng (s)
- q: điện lượng (C)
- n: số hạt e dịch chuyển qua tiết diện thẳng trong 1 giây.
- e = -1,6.10-19C : điện tích nguyên tố
Bài tập dòng điện không đổi, nguồn điện
Bài tập 1. Tính cường độ dòng diện chạy trong dây dẫn kim loại và điện lượng dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây trong 2 phút, biết trong 1 giây có 1,25.1019 hạt electron dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây kim loại.
Hướng dẫn giải Bài tập dòng điện không đổi, nguồn điện, vật lí 11
Phân tích bài toán
n = 1,25.1019; e = -1,6.10-19C; t = 2 phút = 120s
q = n|e|; Δt = 1s
Giải
I = q/Δt= 1/60 (A).
Q = I × t = 2C.
Bài tập 2. Dòng điện không đổi qua dây dẫn kim loại có cường độ 0,64A. Trong khoảng thời gian 1 phút điện tính điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây và số electron chuyển qua tiết diện thẳng của dây.
Hướng dẫn giải Bài tập dòng điện không đổi, nguồn điện, vật lí 11
Phân tích bài toán
I=0,64A; t=60s; e=-1,6.10-19C
Giải
q=It=38,4 C.
q=n|e| => n=24.1019 electron.
Bài tập 3. Nguồn điện có suất điện động 6V. Tính lượng điện tích dịch chuyển trong nguồn biết công của lực lạ là 360J. Nếu thời gian lượng điện tích trên dịch chuyển là 5 phút thì cường độ dòng điện trong mạch là bao nhiêu?
Hướng dẫn giải Bài tập dòng điện không đổi, nguồn điện, vật lí 11
Phân tích bài toán
E=6V; t=300s; A=360J
Giải
E=A/q => q=60C
I=q/t=0,2A
Bài tập 4. Nguồn điện ổn định có thể cung cấp dòng điện không đổi có cường độ 4A trong khoảng thời gian 2 tiếng thì phải sạc bổ sung.
a/ Nếu nguồn điện duy trì thời gian cung cấp điện trong 40 tiếng thì cường độ dòng điện trong mạch là bao nhiêu.
b/ Biết công của nguồn điện là 172,8kJ tính suất điện động của nguồn điện
Một bộ acquy có thể cung cấp dòng điện 4 A liên tục trong 2 giờ thì phải nạp lại.
Hướng dẫn giải Bài tập dòng điện không đổi, nguồn điện, vật lí 11
Phân tích bài toán
I1=4A; t1=7200s; t2=144000(s); A=172800J
Giải
q=I1.t1=I2.t2 => I2=0,2A
E=A/q=6V
Bài tập 5. 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 1,6.10-19C. Tính
a/ cường độ dòng điện qua ống
b/ Mật độ dòng điện, biết ống có tiết diện S = 1cm2
Bài tập 6. Cường độ dòng điện không đổi chạy qua dây tóc của một bóng đèn là 0,64A.
a/ Tính điện lượng dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây tóc trong thời gian một phút.
b/ Tính số electron dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây tóc trong khoảng thời gian nói trên.
Bài tập 7. Một dây kim loại có các electron tự do chạy qua và tạo thành một dòng điện không đổi. Dây có tiết diện ngang S = 0,6mm2, trong thời gian 10s có điện lượng q = 9,6C di qua. Tính
a/ Cường độ và mật độ dòng điện qua dây dẫn
b/ Số electron đi qua tiết diện ngang của dây dẫn trong 10s
c/ Tính tốc độ trung bình của các electron tạo nên dòng điện, biết mật độ electron tự do là n = 4.1028hạt/m3
Bài tập 8. Một dây dẫn hình trụ tiết diện ngang S = 10mm2 có dòng điện I = 2A chạy qua. Hạt mang điện tự do trong dây dẫn là electron có độ lớn e = 1,6.10-19C.
a/ Tính số hạt electron chuyển động qua tiét diện ngang của dây trong 1s
b/ Biết vận tốc trung bình của hạt electron trong chuyển động có hướng là 0,1mm/s. Tính mật độ hạt electron trong dây dẫn.
Bài tập 9. Một bộ ácquy có suất điện động 12V nối vào một mạch kín
a/ Tính lượng điện tích dịch chuyển giữa hai cực của nguồn điện để acquy sinh ra công 720J
b/ Thời gian dịch chuyển lượng điện tích này là 5 phút. Tính cường độ dòng điện chạy qua acquy này.
c/ Tính số electron dịch chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong thời gian 1phút.
Bài tập 10. Một bộ acquy cung cấp một dòng điện 5A liên tục trong 4giờ thì phải nạp lại.
a/ Tính cường độ dòng điện mà acquy này có thể cung cấp liên tục trong thời gian 12h thì phải nạp lại.
b/ Tính suất điện động của acquy này nếu trong thời gian hoạt động trên nó sản sinh một công 1728kJ
Bài tập 11. Một bộ acquy có suất điện động 12V, cung cấp một dòng điện 2A liên tục trong 8h thì phải nạp lại. Tính công mà acquy sản sinh ra trong khoảng thời gian trên.
Bài tập 12. Biết rằng trong đồng số electron dẫn bằng với số nguyên tử. Đồng có khối lượng mol là M = 64g/mol, và có khối lượng riêng ρ = 9kg/dm3. Một sợi dây đồng có đường kính 1,8mm, mang dòng điện không đổi I = 1,3A. Hãy tìm vận tốc của electron trong dây đồng.
