Tính tốc độ trôicủa các electron trong dây đồng này, biếtrằng mỗi nguyên tử đồng đóng góp 1electron tự do; khối lượng riêng và khốilượng mol của đồng là 8,92 g/cm3 và 63,5g/mol... Tính đ
Trang 1BÀI GIẢNG VẬT LÝ ĐIỆN TỪ
Bài 3
DÒNG ĐIỆN & ĐIỆN TRỞ
Trang 3I – CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
1 – Dòng điện:
Dòng điện: là dòng chuyển dời có hướng của các điện tích
Trang 4I – CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
Trang 5I – CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
2 – Cường độ dòng điện:
Cường độ dòng điện trung bình:
avg
Q I
Trang 6I – CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
2 – Cường độ dòng điện:
Cường độ dòng điện tức thời:
Nếu I không đổi theo thời gian thì ta có
dòng điện không đổi Khi đó:
dQ I
Trang 7I – CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
Trang 8I – CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
Lưu ý các đơn vị đo trong hệ SI:
I : Cường độ dòng điện (A)
J : Mật độ dòng điện (A/m2)
vd: Tốc độ trôi (m/s)
n : Mật độ hạt tải (m – 3 )
S : Tiết diện vuông góc (m 2 )
q : Độ lớn điện tích của hạt tải (C )
Q : điện lượng (C)
Trang 9I – CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
Ví dụ 1:
Mỗi giây có 2.1018 ion dương hóa trị 2 và4.1018 electron chạy qua đèn ống có đườngkính tiết diện d = 2,0cm Tính cường độ dòngđiện và trị số trung bình của mật độ dòngđiện j qua đèn
Trang 10I – CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
Ví dụ 1:
Mật độ dòng điện:
I J
4
Trang 11I – CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
Ví dụ 2:
Một dây chì có tiết diện S = 2mm 2 , có dòng điện 5A chạy qua.
a) Tính mật độ dòng điện qua dây chì.
b) Dây chì này có thể chịu được dòng điện
tối đa là bao nhiêu, nếu mật độ dòng cho
c) 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?
Trang 12I – CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
Trang 13I – CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
Ví dụ 3:
Một dây đồng có tiết diện ngang 3,31 mm2,
có dòng điện 10 A chạy qua Tính tốc độ trôicủa các electron trong dây đồng này, biếtrằng mỗi nguyên tử đồng đóng góp 1electron tự do; khối lượng riêng và khốilượng mol của đồng là 8,92 g/cm3 và 63,5g/mol
Trang 14I – CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
Trang 15I – CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
Trang 16I – CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
Trang 17: độ linh động của hạt tải (m2/s.V )
q: độ lớn điện tích của hạt tải (C)
Trang 18
-R I
Thuần trở
Mạch kín Tổng quátDang tích phân:
Trang 20II – ĐỊNH LUẬT OHM
Ví dụ 2:
R1 = 5; R2 = 30; R3 = 20;
R4 = 50; r = 2; = 32V.
Tính điện trở tương đương;
cường độ dòng điện qua mỗi điện trở; UAB, UAM, UBM.
Trang 21III – ĐIỆN TRỞ (Resistor)
Trang 22III – ĐIỆN TRỞ (Resistor)
a) Trị số điện trở:
2 – Các thông số cơ bản của điện trở:
R R R
Danh định Dung sai
Được ghi trực tiếp trên thân điện trở hoặc biểu thị bằng các vòng màu
Trang 23III – ĐIỆN TRỞ (Resistor)
2 – Các thông số cơ bản của điện trở:
1k 10%
22 5%
Trang 24III – ĐIỆN TRỞ (Resistor)
2 – Các thông số cơ bản của điện trở:
First digit Second digit
Number of zeros
330000 = 330 k
Trang 25III – ĐIỆN TRỞ (Resistor)
2 – Các thông số cơ bản của điện trở:
Trang 26III – ĐIỆN TRỞ (Resistor)
b) Công suất định mức:
2 – Các thông số cơ bản của điện trở:
• Là c/s tiêu tán tối đa trên điện trở
mà không làm nó hư.
• Được ghi trực tiếp trên thân điện
trở (đối với điện trở công suất lớn).
• Phụ thuộc vào kích thước của đtrở
Trang 27III – ĐIỆN TRỞ (Resistor)
• Điện trở than:
3 – Các loại điện trở:
• Điện trở dây quấn (wire – wound):
• Điện trở bề mặt (Surface Mount
Resistors):
Trang 28III – ĐIỆN TRỞ (Resistor)
Trang 29III – ĐIỆN TRỞ (Resistor)
Trang 30III – ĐIỆN TRỞ (Resistor)
Trang 31IV – HỌ CÁC ĐIỆN TRỞ
Là điện trở thay đổi trị số thường xuyên.
1 – Biến trở (Varistor; Variable resistor)
Có 2 loại: - Chiết áp (potentionmeter)
- Biến trở (Varistor)
Trang 34IV – HỌ CÁC ĐIỆN TRỞ
Ứng dụng:
2 – Nhiệt trở (Thermistor)
- PTC: Dùng bảo vệ mạch khi quá
dòng; ổn định điều kiện làm việc
trong các mạch khuếch đại công suất.
- NTC: Dùng điều chỉnh nhiệt, ổn định
nhiệt cho các tầng khuếch đại công
suất; đo năng lượng bức xạ; đóng vai trò như một chỉ báo trong thiết bị
Trang 35IV – HỌ CÁC ĐIỆN TRỞ
Ứng dụng: dung trong các mạch tự
động, điều khiển từ xa, máy đếm tiền,
3 – Quang trở (LDR – Light Dependent Resistor )
Trang 36IV – HỌ CÁC ĐIỆN TRỞ
VDR dùng để dập tắt các điện áp phản
hồi sinh ra từ các cuộn dây; chống sét.
4 – Điện trở tuỳ áp (VDR – Volt Dependent Resistor)
Trang 37IV – HỌ CÁC ĐIỆN TRỞ
5 – Điện trở cầu chì (Fusistor)
Ứng dụng: Bảo vệ các thiết bị điện khi có
sự cố.
Trang 39IV – HỌ CÁC ĐIỆN TRỞ
6 – Dãy điện trở
• DIP (Dual Resistor Network): đóng
gói 2 hàng chân
Trang 40V – MẠCH ĐIỆN
1 – Các thành phần cơ bản của mạch điện
Basic Circuit Schematic
Trang 41V – MẠCH ĐIỆN
1 – Các thành phần cơ bản của mạch điện
Đa số trường hợp, một cực của nguồn điện được chọn làm gốc điện thế (0V), gọi là Mass hoặc Ground (GND).
Trang 42V – MẠCH ĐIỆN
2 – Thiết bị điều khiển mạch điện
Trang 43V – MẠCH ĐIỆN
2 – Thiết bị điều khiển đóng mở mạch điện
Trang 44V – MẠCH ĐIỆN
2 – Thiết bị điều khiển mạch điện
Trang 45V – MẠCH ĐIỆN
2 – Thiết bị điều khiển mạch điện
Trang 46V – MẠCH ĐIỆN
3 – Thiết bị bảo vệ mạch điện
Trang 471 – Công của dòng điện trong một đoạn mạch:
VI – CÔNG, CÔNG SUẤT CỦA DĐ:
R
Trang 48-VI – CÔNG, CÔNG SUẤT CỦA DĐ:
2 – Định luật Joule - Lenz:
2
Trang 49VI – CÔNG, CÔNG SUẤT CỦA DĐ:
3 – Công suất của dđiện trong một đoạn mạch:
Trang 50-VII – C/S, HIỆU SUẤT CỦA NGUỒN ĐIỆN
-R
Công suất của nguồn (phát) điện:
Hiệu suất của nguồn (phát) điện:
Trang 51VII – C/S, HIỆU SUẤT CỦA NGUỒN ĐIỆN
-+ I
Trang 52VII – C/S, HIỆU SUẤT CỦA NGUỒN ĐIỆN
Ví dụ:
-+ I
-R
Cho mạch điện như hình vẽ
= 6V; r = 2; R = 4
a)Tính cường độ dđ, công suất
tiêu thụ của R, c/s và hiệu
suất của nguồn điện.
b) Thay R’ thấy công suất của
mạch ngoài vẫn không đổi
Tính R’.
c)Phải thay R = ? để nguồn
phát ra công suất lớn nhất?
Tính giá trị P max
Trang 53VII – C/S, HIỆU SUẤT CỦA NGUỒN ĐIỆN
-+ I
Trang 541 – Ghép nối tiếp:
VII – GHÉP CÁC NGUỒN ĐIỆN GIỐNG NHAU
-+ I
nguồn có SĐĐ và điện trở trong bao nhiêu?
R
ĐS: 15V và 1
Trang 552 – Ghép song song:
VI – GHÉP CÁC NGUỒN ĐIỆN GIỐNG NHAU
-+ I
-R
0 b
r r
n
Ví dụ: 5 cục pin loại (6V, 2) ghép song song sẽ tương đương với một nguồn có SĐĐ và điện trở trong bao nhiêu?
R
ĐS: 6V và 0,4
Trang 563 – Ghép hỗn hợp đối xứng:
VI – GHÉP CÁC NGUỒN ĐIỆN GIỐNG NHAU
-+ I
trong của bộ nguồn tương đương trong mỗi cách đó.
m nguồn nối tiếp