CHƯƠNG II: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI pptx

Ví dụ: Các electron dẫn trong một đoạn dây đồng cô lập về điện chuyển động hỗn loạn với vận tốc rất lớn nhưng không có sự truyền điện tích thực sự theo một hướng nào nên không có dòng đi

CHƯƠNG II: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI

II GIỚI THIỆU CHUNG

Ở chương này, SV có điều kiện tìm hiểu và làm sâu sắc thêm những kiến thức vật lí liên quan đến ―Dòng điện không đổi‖ theo tinh thần của Vật lí học phổ thông có trong chương Những kiến thức này, phần lớn được khai thác từ Internet

Công việc quan trọng là sinh viên thiết kế các bài dạy học cụ thể trong chương, cùng nhau thảo luận, trao đổi để tìm được phương án thiết kế tối ưu nhất

Thời gian cho chương này là 1 buổi (4 tiết)

III TÀI LIỆU VÀ THIẾT BỊ ĐỂ HỌC TẬP

Sách Vật lí 11, Sách giáo viên Vật lí 11, Tài liệu bồi dưỡng thay sách giáo khoa Vật

lí 11, Phụ lục

IV HOẠT ĐỘNG

Hoạt động 1: Phân tích kiến thức có trong chương

 Nhiệm vụ:

- GgV giới thiệu cấu trúc Phụ lục 4a

- HV làm việc theo nhóm bằng cách đọc tài liệu có trong phần phụ lục và thảo luận

 Thông tin cho hoạt động:

- Mỗi nhóm HV chọn một bài bất kỳ trong chương rồi cùng nhau thiết kế

 Thông tin cho hoạt động:

- GgV đánh giá tinh thần và thái độ làm việc của các nhóm cũng như sản phẩm mà các nhóm có được

- Thông tin phản hồi của đánh giá môđun: Ý kiến thảo luận và các bản thiết kế bài dạy học

động lực học, rút ra thuần tuý bằng thí nghiệm" Thời đó, dòng điện chưa được định nghĩa

đầy đủ như hiện nay: “Dòng điện là dòng dịch chuyển có hướng của các hạt tải điện”

2.1.1 B ấ

Trong môi trường dẫn điện, các hạt mang điện tự do luôn luôn chuyển động nhiệt hỗn lọan Dưới tác dụng của điện trường ngoài, chúng sẽ chuyển động có hướng: các hạt

, các hạt mang điện âm sẽ chuyển động theo chiều ngược lại Dòng các hạt mang điện chuyển động có hướng như

vậy gọi là dòng điện Dòng điện tuy là dòng của hạt mang điện chuyển động nhưng không

phải mọi điện tích chuyển động đều tạo nên dòng điện Ví dụ: Các electron dẫn trong một đoạn dây đồng cô lập về điện chuyển động hỗn loạn với vận tốc rất lớn nhưng không có sự truyền điện tích thực sự theo một hướng nào nên không có dòng điện

Các hạt mang điện tích khác dấu nhau chuyển

động theo chiều ngược nhau nên ta phải chọn một

trong hai dòng điện tích để biểu thị chiều dòng điện

Theo quy ước lịch sử, chiều của dòng điện là chiều

dịch chuyển của các hạt tải điện dương (hay ngược

với chiều chuyển động của hạt mang điện âm) Như

vậy, trong dây dẫn kim loại, chiều dòng điện ngược

với chiều dịch chuyển của các electron tự do Quy

ước này có thể chấp nhận được, vì một hạt mang

điện tích dương chuyển động từ trái sang phải có

cùng một tác dụng như một hạt điện tích âm chuyển

Dòng điện có chiều và cường độ không đổi theo thời gian gọi là dòng điện không đổi

Bản chất của dòng điện trong các môi trường khác nhau thì khác nhau

dòng điện, không phụ thuộc bản chất vật dẫn Dựa trên tác dụng này người ta chế tạo các thiết bị điện, các dụng cụ dùng điện như đồng hồ đo điện, nam châm điện, chuông điện -Tác dụng hóa học: Khi dòng điện đi qua dung dịch chất điện phân thì chất này bị phân li thành các ion dương và âm, đó là tác dụng hóa học của dòng điện Ví dụ: Khi dòng

nh nh ảnh ng dòng

điện đi qua dung dịch CuSO4 thì đồng bị tách ra khỏi dung dịch để tạo lớp đồng bám trên thỏi than nối với cực âm.Tác dụng hóa học của dòng điện là cơ sở của việc mạ điện như

mạ vàng, mạ đồng, mạ bạc để chống gỉ và làm đồ trang sức Khi đó vật cần được mạ dùng làm cực âm, kim loại dùng để mạ làm cực dương, còn chất điện phân là dung dịch muối của kim loại dùng để mạ

-Tác dụng nhiệt: Khi dòng điện truyền qua vật dẫn thì làm vật dẫn nóng lên và tỏa nhiệt ra xung quanh Bàn là, bếp điện là những dụng cụ được chế tạo dựa trên tác dụng nhiệt của dòng điện

-Ngoài ra, các tác dụng trên dẫn đến tác dụng cơ học và sinh lí của dòng điện Nếu để dòng điện đi qua cơ thể người thì dòng điện sẽ làm các cơ co giật, có thể làm tim ngừng đập, ngạt thở và thần kinh tê liệt Như vậy, dòng điện có thể gây nguy hiểm đến tính mạng của con người Do đó phải hết sức thận trọng khi sử dụng điện, đặc biệt là các mạng điện

có điện áp lớn như mạng điện sinh hoạt Tuy nhiên, trong y học người ta sử dụng tác dụng sinh lí của dòng điện thích hợp để chữa một số bệnh

2.1.3 Đ ủ ò

Để đặc trưng cho độ mạnh, yếu và phương, chiều

của dòng điện, người ta đưa ra hai đại lượng vật lí là

cường độ dòng điện và mật độ dòng điện

-Cường độ dòng điện: được xác định bằng

khoảng thời gian đó:

t

q I





nh 5

nh 7

Cường độ dòng điện theo định nghĩa

trên là một đại lượng vô hướng vì cả điện

tích và thời gian ở trong phương trình đó

đều là vô hướng Khi biểu thị dòng điện

trong một dây dẫn, nó thường được đánh

dấu bằng một mũi tên chỉ chiều chuyển

động của hạt tải điện Lịch sử đã quy ước:

chiều dòng điện được vẽ theo chiều chuyển

động của hạt tải điện dương Tuy nhiên,

các mũi tên vẽ như vậy không phải là vectơ

vì chúng không tuân theo các quy tắc về

cộng vectơ

Khi một vật dẫn tách thành hai nhánh

ở chỗ tiếp xúc hình bên, do điện tích được

bảo toàn, độ lớn của các dòng trong nhánh rẽ cộng lại phải bằng độ lớn của dòng trong nhánh chính hay

I 1 = I 2 + I 3 (3) Nếu bẻ cong hoặc định hướng lại các dây trong không gian thì vẫn không làm thay đổi tính đúng đắn của công thức (3) Các mũi tên dòng

điện không phải là các vectơ; chúng chỉ cho biết chiều của

đường dòng dọc theo một dây dẫn chứ không phải chiều

trong không gian

Nói chung, chiều và cường độ dòng điện có thể thay

đổi theo thời gian Trong giới hạn của chương trình

THPT, chúng ta chỉ nghiên cứu về dòng điện có chiều và cường độ không thay đổi theo

thời gian gọi là dòng điện không đổi Đối với dòng điện không đổi, công thức cường độ

Cấu tạo dựa trên tác dụng nhiệt của dòng điện

Gồm những bộ phận sau: Dây kim loại 1 làm bằng vật

liệu đàn hồi không bị ô-xi hóa, hai đầu được gắn vào

các mấu kim loại 2 và 3 Sợi dây 4 vắt qua ròng rọc 5

nối điểm giữa của dây 1 với lò xo 6 Trên ròng rọc 5 có

gắn một kim chỉ thị 7 quay trên bảng chia độ 8 (Hình 4)

Khi có dòng điện chạy qua dây 1 thì nó bị nóng lên và dãn ra kéo theo dây 4 dịch chuyển và làm quay ròng rọc 5 Kim chỉ thị sẽ quay lệch một góc nào đó Cường độ dòng điện trong mạch là số chỉ của kim trên thang chia độ

-Ampe kế truyền thống

Ampe kế truyền thống, còn

gọi là Gavanô kế, là một bộ chuyển

đổi từ cường độ dòng điện sang

chuyển động quay trong một cung

của một cuộn dây nằm trong từ

trường.Thường dùng ampe kế này để

đo cường độ của dòng điện một

chiều chạy trong một mạch điện

Cấu tạo: Bộ phận chính là một cuộn dây dẫn, có thể quay quanh một trục, nằm trong

từ trường của một nam châm vĩnh cửu Cuộn dây được gắn với một kim chỉ góc quay trên một thước hình cung Để cho kim ở vị trí số không khi chưa có dòng điện ta dùng lò xo xoắn kéo cuộn dây (hoặc có thể dùng cuộn dây được gắn với một miếng sắt, chịu lực hút của các nam châm) Khi dòng điện một chiều chạy qua cuộn dây, dòng điện chịu lực tác động của từ trường (do các điện tích chuyển động bên trong dây dẫn chịu lực Lo-ren) và bị kéo quay về một phía, xoắn lò xo làm quay kim Số chỉ của đầu kim trên thước đo cho giá trị của cường độ dòng điện qua cuộn dây

Để làm tắt nhanh dao động của kim khi cường độ dòng điện thay đổi, để cho kim quay nhẹ nhàng theo sự thay đổi của dòng điện mà không bị rung cần một cơ chế giảm dao động Cơ chế thường được dùng là ứng dụng sự chuyển hóa năng lượng dao động sang nhiệt năng nhờ dòng điện Fu-cô Cuộn dây được gắn cùng một đĩa kim loại nằm trong từ trường của nam châm Mọi dao động của cuộn dây và đĩa sinh ra dòng Fu-cô trong đĩa Dòng này làm nóng đĩa lên, tiêu hao năng lượng dao động và dập tắt dao động

Để giảm điện trở của ampe kế, cuộn dây trong nó được làm rất bé Cuộn dây đó chỉ chịu được dòng điện nhò, nếu không cuộn dây sẽ bị cháy Để đo được dòng điện lớn, người

ta mắc song song với cuộn dây này một điện trở nhỏ hơn, gọi là sơn (shunt) Các thang đo cường độ dòng điện khác nhau ứng với các điện trở sơn khác nhau Trong các ampe kế truyền thống, các điện trở sơn được thiết kế để cường độ dòng điện tối đa qua cuộn dây không quá 50mA

Để khắc phục việc đọc kết quả không chính xác do kim chỉ trên thước nếu nhìn lệch, một số ampe kế lắp thêm gương tạo ra ảnh của kim nằm sau thước đo Với ampe kế loại này, kết quả đo chính xác được đọc khi nhìn thấy ảnh của kim nằm trùng với kim

-Ampe kế sắt từ

châm 2: lò xo xoắn : ch t giữ lò xo 4:

thước h nh cung 5: cuộn dây dẫn điện 6: kim

Cấu tạo từ hai thanh sắt non nằm bên trong một ống dây Một thanh được cố định còn thanh kia gắn trên trục quay, và gắn với kim chỉ góc quay trên một thước hình cung Khi có dòng điện qua ống dây, dòng điện sinh ra một từ trường trong ống Từ trường này gây nên cảm ứng sắt từ trên hai thanh sắt, biến chúng thành các nam châm cùng chiều Hai nam châm cùng chiều luôn đẩy nhau, không phụ

thuộc vào chiều dòng điện qua ống dây Vì lực đẩy

này, thanh nam châm di động quay và góc quay tương

ứng với cường độ dòng điện qua ống dây Ampe kế

sắt từ có thể đo dòng xoay chiều, do góc quay của kim

không phụ thuộc chiều dòng điện

Đồng hồ vạn năng điện tử có thể dùng làm

ampe kế (Ampe kế điện tử) Bản chất hoạt động của

loại ampe kế này có thể mô tả là một vôn kế điện tử

đo hiệu điện thế do dòng điện gây ra trên một điện trở

nhỏ gọi là sơn Các thang đo khác nhau được điều

chỉnh bằng việc chọn các sơn khác nhau Cường độ

dòng điện được suy ra từ biểu thức của định luật Ôm

qua việc đo được hiệu điện thế

-Ampe kế kìm: Trong dòng điện xoay chiều, từ

trường biến thiên sinh ra bởi dòng điện có thể gây cảm

ứng điện từ lên một cuộn cảm nằm gần dòng điện Đây

là cơ chế hoạt động của Ampe kế kìm (Hình 1.7

Ampe kế kìm)

- Mật độ dòng điện: Mật độ dòng điện j là đại lượng đo bằng điện tích đi qua một

đơn vị diện tích mặt của vật dẫn trong một đơn vị thời gian Mật độ dòng điện j là đại lượng vectơ Về độ lớn

S

I

)

2.1.4 Tố ố

Dòng điện có chiều nhất định nhưng các hạt tải điện đơn lẻ trong dòng điện không nhất thiết chuyển động thẳng theo 1 đường Ví dụ như trong kim loại, electron chuyển động zigzag (Hình1.8), va đập từ nguyên tử này sang nguyên tử khác; chỉ quan sát trên tổng thể mới thấy xu hướng chung của chúng là dịch chuyển có hướng theo sự định hướng của điện trường

Vận tốc trôi của electron được xác định bởi:

d

nAev x

e x nA t

(5)

điện tử

H nh 1.8

m/s) Người ta cũng tính toán được các electron chuyển động trong đèn

m/s) Như vậy, các electron dẫn có thể dịch chuyển nhanh hoặc chậm phụ thuộc vào đặc điểm của vật dẫn và cường độ dòng điện chạy qua vật dẫn đó

Lưu ý: Vận tốc trôi của electron không phải là t c độ truyền thông tin của nó Theo điện

vậy, tốc độ truyền thông tin của dòng điện trong dây dẫn nhanh gần bằng tốc độ ánh sáng

Sự dịch chuyển, có thể là nhanh hoặc chậm, của một electron ở một đầu dây sẽ nhanh chóng được biết đến bởi một electron ở đầu dây bên kia thông qua sự truyền tương tác này

Ví dụ như khi bật công tắc đèn, đèn sáng ngay lập tức Điều này có nghĩa là tốc độ truyền thông tin của dòng điện là rất lớn, gần như tức thời, còn chuyển động của các electron trong dây dẫn chậm hơn rất nhiều so với tốc độ này

2.1.5 Đ Ô ố ớ ỉ ở

Năm 1826 nhà bác học người Đức G.S Ôm (1789-1854) đã thiết lập được bằng thực nghiệm định

luật Ôm cho đoạn mạch vật dẫn: dòng điện I trong vật

dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế U ở hai đầu vật dẫn:

I=GU Hệ số tỉ lệ G được gọi là độ dẫn điện của vật

dẫn, còn đại lượng tỉ lệ nghịch của độ dẫn điện gọi là

Nội dung định luật Ôm cho đoạn mạch thuần điện trở được phát biểu đầy đủ như sau:

"Cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch chỉ chứa điện trở R tỉ lệ thuận với hiệu

H nh 9

điện thế U đặt vào hai đầu đoạn mạch và tỉ lệ nghịch với điện trở R :

U A B  (7)

Tích IR được gọi là độ giảm điện thế (độ giảm thế) trên điện trở R

Mọi vật liệu dẫn điện tuân theo định luật khi điện trở suất của nó không phụ vào

độ lớn và chiều của điện trường đặt lên nó Tất cả các vật liệu đồng chất bất kể là chất dẫn điện như đồng hay là chất bán dẫn như silic (sạch hay pha tạp) đều tuân theo định luật Ôm trong một khoảng giá trị nào đó của điện trường Định luật Ôm không còn đúng khi vật dẫn

là điốt bán dẫn có chuyển tiếp p-n hoặc khi điện trường trong vật dẫn quá mạnh

Thí nghiệm chứng tỏ giữa điện trở R của một đoạn dây dẫn đồng tính tiết diện đều

tỉ lệ thuận với chiều dài l và tỉ lệ nghịch với tiết diện vuông góc S của đoạn dây dẫn:

S

l

Điện trở suất của một chất là đại lượng đặc trưng cho tính dẫn điện của chất đó Giá trị của nó biến thiên theo nhiệt độ Đối với đa số kim loại, sự phụ thuộc này được diễn

tả theo qui luật o(1t) trong đó olà điện trở suất ở 0o

C, là điện trở suất ở to

C, 273

1



Sự phụ thuộc của điện trở vật dẫn vào nhiệt độ được dùng để chế tạo nhiệt kế nhiệt điện để đo nhiệt độ Với dụng cụ này ta có thể đo được nhiệt độ trong một phạm vi rộng hơn nhiều so với nhiệt kế thuỷ ngân, đặc biệt nó cho phép ta dễ dàng khống chế, điều khiển nhiệt độ từ xa

2.2 Nguồn điện

2 2 1 N ồ

Như đã biết, muốn có sự cân bằng điện tích trong vật dẫn thì hiệu điện thế giữa hai

cân bằng điện tích không còn nữa và trong vật dẫn xảy ra sự dịch chuyển điện tích tạo ra dòng điện Như vậy, muốn có dòng điện trong vật dẫn thì phải tạo ra ở hai đầu vật dẫn một

hiệu điện thế

Tuy nhiên, trong một số ít trường hợp ở môi trường dẫn điện không đồng nhất (do phân bố mật độ hạt tải điện không đều, hoặc do nhiệt độ không đồng đều) sẽ có sự khuếch tán của các êlectron tự do tạo ra các dòng điện cục bộ Cơ chế để tạo ra hiệu điện thế nhằm duy trì dòng điện đó là nguồn điện hay máy phát điện và nguyên nhân tác dụng trong nguồn gọi là suất điện động

Nguồn điện bao giờ cũng có hai cực luôn luôn ở trạng thái nhiễm điện trái dấu và giữa hai cực đó có một hiệu điện thế Để tạo ra các cực nhiễm điện như vậy cần thực hiện một công để tách các êlectron ra khỏi nguyên tử trung hòa, rồi chuyển các êlectron và ion dương được tạo thành như thế ra khỏi mỗi cực Vì lực điện tác dụng giữa các êlectron và ion dương là lực hút nên để tách chúng ra xa nhau cần phải có những lực mà bản chất không phải là lực tĩnh điện, nên ta gọi là ―lực lạ‖ Nếu xét theo quan điểm năng lượng thì

ta cũng thấy rằng cần phải có "lực lạ" để duy trì dòng điện Ta đã biết điện trường tĩnh là trường thế, nên công của lực điện trường khi dịch chuyển điện tích theo một đường cong kín là bằng không, thế nhưng dòng điện chạy trong dây dẫn làm dây dẫn nóng lên tức là tỏa năng lượng Vì vậy, cần phải có nguồn điện, trong đó ngoài lực culông ra còn có một lực khác mà công của lực này dọc theo đường cong kín là khác không, lực ấy ta gọi là lực

lạ, nghĩa là lực này cung cấp năng lượng cho các hạt mang điện để chúng nhường cho vật dẫn khi chuyển dời trong vật dẫn Trong các loại nguồn điện khác nhau thì lực lạ có bản chất khác nhau và quá trình thực hiện công của lực lạ đó gắn liền với quá trình chuyển hóa

Một số loại điện trở

từ một dạng năng lượng nào đó thành năng lượng điện Năng lượng đó có thể là hoá năng

như trong pin, acquy: lực lạ là lực tương tác phân tử (lực hóa học) Trong máy phát điện,

lực lạ là lực điện từ tác dụng lên các electron chuyển động trong dây dẫn Đó có thể là cơ năng như trong máy phát tĩnh điện hoặc nhiệt năng như trong pin nhiệt điện Đó có thể là quang năng như trong pin quang điện (pin mặt trời) Bây giờ nếu nối hai cực của nguồn điện đó với nhau bằng vật dẫn để tạo thành mạch kín thì trong mạch sẽ có dòng điện

2.3 Pin và acqui

2.3.1 H

Xét một mạch điện gồm kim loại (vật dẫn loại 1) và dung

dịch điện phân (vật dẫn loại 2) (nguồn điện hóa học)

(Electrochemical Cells) Thí nghiệm chứng tỏ

rằng khi một thanh kim loại bất kì tiếp xúc với

một chất điện phân thì trên thanh kim loại và chất

điện phân xuất hiện các điện tích trái dấu Khi đó,

thanh kim loại có một điện thế xác định đối với

chất điện phân gọi là thế điện hóa Giữa thanh

kim loại và chất điện phân có một hiệu điện thế

điện hóa

Có thể giải thích sự xuất hiện hiệu điện

thế điện hóa như sau: Xét một thanh kim loại

nhúng trong dung dịch muối của kim loại đó, ví

dụ thanh kẽm (Zn) trong dung dịch kẽm sunfat

phân tử có mômen lưỡng cực lớn, đến bao quanh

các iôn Zn +2 của kim loại và kéo chúng ra khỏi

có trong dung dịch chuyển động nhiệt hỗn loạn đến gặp thanh kẽm và nhập vào thanh kẽm

đi ngược lại và thanh kẽm được tích điện âm Như vậy, trong một

lớp mỏng của dung dịch điện phân tiếp xúc với thanh kẽm xuất hiện một điện trường Điện trường này ngăn cản sự chuyển động của các ion kẽm từ thanh kẽm ra dung dịch và tăng cường chuyển động ngược lại của các ion kẽm từ dung dịch vào thanh kẽm Khi điện thế của thanh kẽm đối với dung dịch đạt tới một giá trị nào đó thì hai dòng ion đó sẽ bằng nhau, giữa thanh kẽm và dung dịch điện phân thiết lập một sự cân bằng động Điện thế ứng

Thế điện hóa có độ lớn và dấu phụ thuộc vào bản chất của kim loại, bản chất dung dịch và nồng độ của dung dịch điện phân Với nồng độ dung dịch như nhau, thế điện hóa chỉ

dịch Khi chọn một dung dịch có nồng độ chuẩn tức là chứa một mol kim loại trong một lít dung dịch thì thế điện hóa của kim loại đối với dung dịch đó gọi là thế điện hóa chuẩn tuyệt đối

với một dung dịch có nồng độ tùy ý Dưới đây là bảng các giá trị thế điện hóa chuẩn tuyệt đối của một số kim loại:

Kim loại V ch (V) Kim loại V ch (V)

2.3.2 P -ta

Pin Vôn-ta là nguồn điện hóa học được chế tạo đầu tiên (năm 1795) Nó gồm hai

sunfuric (H 2 SO 4) loãng

tích điện dương Thanh kẽm thừa electron nên tích điện âm

Giữa thanh kẽm và dung dịch có một điện trường hướng từ dung

dịch đến thanh kẽm Điện trường này ngăn cản sự dịch chuyển

từ thanh kẽm vào dung dịch đồng thời

từ dung dịch vào thanh kẽm Sự cân bằng điện hóa được thiết lập khi số

ion đi ra khỏi thanh kẽm và số ion đi vào thanh kẽm bằng nhau

Lúc đó giữa thanh kẽm và dung dịch có hiệu điện thế điện hóa

và thu lấy các electron có trong thanh đồng, thanh đồng mất electron nên tích điện dương Khi cân bằng hóa học được thiết lập, giữa thanh đồng và dung dịch có hiệu điện thế

http://www.magnet.fsu.edu/education/tutorials/java/electricalcell/index.html

Khi nối các cực của pin Vôn-ta với nhau (hay với điện trở ngoài) thành mạch kín người ta thấy sau một thời gian cường độ dòng điện trong mạch bị giảm dần Nguyên nhân

kẽm sang cực đồng, bám vào cực đồng tạo thành bọt khí hydrô bao quanh cực đồng gây ra

2 tác dụng :

 Một là hiđrô cũng giống như kim loại có khả năng phóng các iôn của nó ngược lại vào dung dịch, vì thế xuất hiện một suất điện động phụ hướng ngược chiều với suất điện động của pin Có thể nói rằng trước khi đóng mạch điện của pin ta có các cực đồng và kẽm nhưng sau khi đóng kín mạch pin một thời gian ta lại có các cực hiđrô

và kẽm Vì thế điện hóa của hiđrô nhỏ hơn thế điện hóa của đồng là 0,34V nên khi pin hoạt động suất điện động của nó giảm từ trị số ban đầu 1,1V xuống còn khoảng 0,8V

 Hai là, màng hiđrô bao bọc quanh cực dương làm tăng điện trở trong của pin và vì vậy cường độ dòng điện giảm đi Hiện tượng trên gọi là sự phân cực của pin

Để khử hiện tượng phân cực (khử hiđrô bao quanh cực đồng) có hại nói trên phải

tìm cách ngăn để hiđrô không tụ lại trên cực dương (Cu) Hiện nay có hai phương pháp

thường dùng để khử sự phân cực của pin là :

-Dù â để không xảy ra sự biến đổi cấu tạo của cực Đó

là trường hợp của pin Daniell (Đanien) có cấu tạo gồm một cực đồng Cu nhúng trong dung

ngăn với nhau bằng một vách xốp để hai dung dịch này không trộn vào nhau nhưng không ngăn cản sự chuyển động của các iôn Lúc này cực đồng lại hiện ra Cu và cực kẽm thì bị ăn mòn và tan dần vào dung dịch, nghĩa là cấu tạo các cực của pin không thay đổi khi nó hoạt động

-Dù ấ ử ự , đó là những chất ôxi hóa mạnh để khử hiđrô Đó

là trường hợp của pin Leclancé (Lơclăngsê) có cực âm là kẽm và cực dương là một thanh

Chloride)

thành MnO

Để tiện sử dụng, người ta chế tạo pin Leclancé dưới dạng pin khô Dung dịch

pin này là cực âm (xem hình dưới)

2.3.3 A ì

Acqui chì (acqui axít) là loại acqui đơn giản được nhà bác học Pháp Gaston Planté phát minh vào năm 1859

Cấu tạo của acquy chì gồm bản cực dương làm bằng dioxid chì (PbO2) màu đỏ nằm phía ngoài và bản cực âm làm bằng chì nguyên chất Pb màu xám, nằm phía trong và

Trước khi dùng làm nguồn điện ta phải nạp điện cho acqui Lúc này acqui đóng vai trò như một máy thu điện, nó tích trữ điện năng dưới dạng hóa năng Khi nạp điện cho

xuất hiện hiđrô và ôxi ở hai bản cực Hai bản cực được tích điện trở thành hai cực của acqui Giữa chúng có một hiệu điện thế Acqui hoạt động giống như một pin điện hóa có suất điện động vào khoảng 2V

Khi nối hai cực của acqui đã nạp điện bằng một dây dẫn thì sẽ có dòng điện chạy trong dây dẫn ngược chiều với dòng điện lúc nạp vào acqui Do tác dụng hóa học, các bản cực của acqui bị biến đổi

Sau một thời gian sử dụng, hai bản cực của acqui có lõi vẫn khác nhau nhưng có

điện động này giảm xuống còn 1,85V thì người ta lại nạp điện cho acqui để tiếp tục sử dụng

Như vậy acqui là một nguồn điện có thể nạp lại để sử dụng nhiều lần dựa trên phản ứng hóa học thuận nghịch: nó tích trữ năng lượng dưới dạng hóa năng (lúc nạp điện)

để rồi giải phóng năng lượng ấy dưới dạng điện năng (lúc phát điện) Mỗi acqui có một dung lượng xác định, đó là điện lượng lớn nhất mà acqui có thể cung cấp được khi nó phát điện Dung lượng của acqui được đo bằng ampe.giờ (kí hiệu A.h) Ampe.giờ là điện lượng