Tài liệu gồm 47 trang, bao gồm kiến thức cần nhớ và phương pháp giải các dạng bài tập chuyên đề dòng điện trong các môi trường trong chương trình Vật lí 11.
- Dạng 1: Dòng điện trong kim loại.**
1. Lý thuyết Các tính chất điện của kim loại có thể giải thích được dựa trên sự có mặt của các electron tự do trong kim loại. Dòng điện trong kim loại là dòng dịch chuyển có hướng của các êlectron tự do. Trong chuyển động, các êlectron tự do luôn luôn va chạm với các ion dao động quanh vị trí cân bằng ở các nút mạng và truyền một phần động năng cho chúng. Sự va chạm này là nguyên nhân gây ra điện trở của dây dẫn kim loại và tác dụng nhiệt. Điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ. Điện trở suất của kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ. Hiện tượng siêu dẫn là hiện tượng khi nhiệt độ hạ xuống dưới nhiệt độ T nào đó, điện trở của kim loại (hay hợp kim) giảm đột ngột đến giá trị bằng không STUDY TIP Bản chất của dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các electron ngược chiều điện trường. 2. Ví dụ minh họa.
- Dạng 2: Dòng điện trong chất điện phân.**
1 .Lý thuyết Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của các ion trong điện trường. Hiện tượng điện phân là hiện tượng dòng điện tách các hợp chất thành các thành phần hóa học và đưa chúng đến các điện cực. Hiện tượng dương cực tan là hiện tượng gốc axit trong dung dịch điện phân tác dụng với cực dương tạo thành chất điện phân tan trong dung dịch và cực dương bị mòn đi. Nội dung các định luật Faraday: Khối lượng chất được giải phóng ở điện cực của bình điện phân tỉ lệ thuận với điện lượng chạy qua bình đó. Định luật 2: Đương lượng hóa học của nguyên tố tỉ lệ với đương lượng gam A n của nguyên tố đó. Hệ số tỉ lệ là 1 F trong đó F gọi là hằng số Faraday 1 A k.
- Dạng 3: Dòng điện trong chất khí và trong chân không.**
1. Dòng điện trong chất khí Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các êlectron và các ion trong điện trường. Dẫn điện không tự lực: Biến mất khi không còn tác nhân ion hóa. Dẫn điện tự lực: Duy trì được nhờ sự tạo ra hạt tải điện ban đầu và nhân số hạt tải điện ấy lên nhiều lần nhờ dòng điện chạy qua. Hồ quang điện: Tự tạo ra electron nhờ phát xạ nhiệt electron từ catôt nóng. Nhiệt độ catôt được duy trì nhờ dòng điện, ứng dụng: làm đèn ống, hàn điện. Tia lửa điện: Tự tạo ra electron và ion dương nhờ ion hóa chất khí bằng điện trường mạnh. Xảy ra trong tia sét. ứng dụng: làm bugi ô tô, xe máy. STUDY TIP Chất khí vốn không có hạt tải điện. Các hạt tải điện (electron, ion) được tạo ra nhờ tác nhân ion hóa. 2. Dòng điện trong chân không Là dòng chuyển động ngược chiều điện trường của các electron bứt ra từ điện cực. Diot chân không chỉ cho dòng điện đi qua theo một chiều, nó gọi là đặc tính chỉnh lưu. Tia catôt (tia âm cực) là chùm electron bay tự do. Tia catôt mang năng lượng cao. Tia catôt có thể được tạo ra bằng phóng điện qua chất khí ở áp suất thấp hoặc bằng súng electron.
- Dạng 4: Dòng điện trong chất bán dẫn.**
Giá trị của điện trở suất nằm trung gian giữa điện trở suất của kim loại và điện trở suất của điện môi. Hạt tải điện trong chất bán dẫn: + Là êlectron nhung thể hiện dưới dạng: êlectron tự do (tích điện âm) và lỗ trống (tích điện dương). + Là do chuyển động nhiệt hoặc các tác nhân ion hóa khác sinh ra. Dòng điện trong chất bán dẫn là dòng chuyển dời có hướng của các êlectron tự do và lỗ trống dưới tác dụng của điện trường. Bán dẫn loại n: chứa tạp chất đôno, mật độ êlectron rất lớn so với mật độ lỗ trống. Bán dẫn loại p: chứa tạp chất axepto, mật độ lỗ trống rất lớn so với mật độ êlectron.