Lý thuyết cường độ dòng điện bạn cần phải biết

Bạn còn đang hoang mang về chuỗi lý thuyết cường độ dòng điện, bạn muốn lơ nó đi nhưng tiếc rằng không thể vì đây là kiến thức quan trọng trong chương trình Vật Lý. Cunghocvui sẽ trợ giúp bạn tổng hợp chuỗi kiến thức này, giúp bạn nắm được lý thuyết cơ bản như cường độ dòng điện là gì, công thức tính cường độ dòng điện, sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn là như thế nào,... Mau bắt tay vào tìm hiểu thôi.

I) Cường độ dòng điện

1) Cường độ dòng điện là gì?

- Dòng điện là dòng chuyển dịch có hướng của các hạt mang điện.

- Cường độ dòng điện là đại lượng đặc trưng đặc trưng cho độ mạnh yếu của dòng điện hay đặc trưng cho số lượng các điện tử đi qua tiết diện của vật dẫn trong một đơn vị thời gian.

2) Ký hiệu và đơn vị đo cường độ dòng điện

- Ký hiệu: Cường độ dòng điện được ký hiệu bằng chữ \(I\)

- Đơn vị đo cường độ dòng điện

+) Đơn vị đo của cường độ dòng điện là Ampe, ký hiệu là A.

+) Ngoài ra người ta cũng có thể đo bằng những đơn vị nhỏ hơn:

• 1mA = 0,001A
• 1 KiloAmpe = 1000 Ampe = 1.000.000 Ampe

3) Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn

• Cường độ dòng điện chạy qua một dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn đó.
• Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn là một đường thẳng đi qua gốc tọa độ (U = 0,I = 0).

4) Dụng cụ đo và cách đo cường độ dòng điện:

- Dụng cụ đo

• Để đo cường độ dòng điện người ta sử dụng dụng cụ đo là Ampe kế, đây là dụng cụ chuyên dụng để đo độ mạnh yếu dòng điện.
• Cách nhận biết Ampe kế là trên mặt sẽ có ký hiệu Ampe (A) hoặc miliampe (mA).
• Mỗi Ampe kế sẽ có một giới hạn và độ chia nhỏ nhất khác nhau, ampe kế có độ chia nhỏ nhất là 0,5mA.

- Cách đo cường độ dòng điện

• Đầu tiên để đo được bạn cần phải tìm được ampe kế có giới hạn và độ chia nhỏ nhất phù hợp, chỉnh kim về vạch đo số 0.
• Sau khi đã chuẩn bị về dụng cụ đo bạn cần vẽ mạch điện trên giấy rồi mới tiến hành mắc mạch. Ở bước này bạn hãy lặp mạch đảm bảo sao cho dòng điện vào ở cực dương (+) và ra ở cực âm (-), thêm một lưu ý ở đây nữa là khi lặp mạch bạn không mắc thẳng trực tiếp vào ampe kế, như vậy sẽ nhanh hỏng ampe kế.
• Sau cùng bạn chỉ cần quan sát vạch kim trên ampe kế chỉ vào số nào thì đó chính là cường độ dòng điện.

II) Công thức tính cường độ dòng điện

 

- Cường độ dòng điện

\(I=\dfrac{Q}{t} = \dfrac{Q_1+Q_2+Q_3... +Q_n}{t}\)

- Cường độ dòng điện trung bình

\(I_{tb}= \dfrac{\Delta Q}{\Delta t}\)

- Khi khoảng thời gian dược xét vô cùng nhỏ, ta có cường độ dòng điện tức thời

\(I=\dfrac{d_Q}{d_t}\)

- Cường độ dòng điện hiệu dụng

\(I=\dfrac{I_0}{\sqrt2}\)

- Cường độ dòng điện theo định luật Ôm

\(I=\dfrac{U}{R}\)

- Cường độ dòng điện trong đoạn mạch theo định luật Ôm

+) Song song

\(I=I_1 + I_2+I_3+...+I_n\)

+) Nối tiếp:

\(I= I_1=I_2=I_3=...=I_n\)

Trong đó:

• \(I\): Cường độ dòng điện không đổi (A)
•  \(I_{tb}\): Cường độ dòng điện trung bình (A)
• \(I_0\): Cường độ dòng điện cực đại (A)
• \(\Delta Q\): Điện lượng chuyển qua bề mặt được xét trong khoảng thời gian Δt (C)
•  Δt: Khoảng thời gian được xét (s)
• \(U\): Hiệu điện thế (V)
• \(R\): Điện trở (\(\Omega \))

III) Thực hành đo cường độ dòng điện và hiệu điện thế đối với đoạn mạch nối tiếp và mẫu báo cáo thực hành đo cường độ dòng điện và hiệu điện thế đối với đoạn mạch nối tiếp

BÁO CÁO THỰC HÀNH

ĐO CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN VÀ HIỆU ĐIỆN THẾ

ĐỐI VỚI ĐOẠN MẠCH MẮC NỐI TIẾP

Họ và tên: …………………………………… Lớp: ……..

1. Điền từ thích hợp vào chỗ trống:

a) Đo cường độ dòng điện bằng ………………

Đơn vị đo cường độ dòng điện là ……….. ký hiệu là …….

Mắc ……….. ampe kế vào đoạn mạch sao cho chốt (+) của ampe kế được mắc về phía cực ……………. của nguồn điện .

b) Đo hiệu điện thế bằng ……………

Đơn vị hiêu điện thế là ……. ký hiệu là ….

Mắc ……………. vôn kế vào hai điểm của đoạn mạch để đo hiệu điện thế giữa hai điểm đó, sao cho chốt (+) của nó được nối về phía cực ……………... của nguồn điện .

2. Đo cường độ dòng điện đối với đoạn mạch nối tiếp

a) Vẽ sơ đồ cho mạch điện hình 27.1a vào khung dưới đây

b) Kết quả đo:

Bảng 1

Ví trí Ampe kế	Ví trí 1	Ví trí 2	Vị trí 3
Cường độ dòng điện	\(I_1\)=	\(I_2\)=	\(I_3\)=

c) Nhận xét:dòng điện \(I_1\) = \(I_2\) = \(I_3\) =

Trong đoạn mạch nối tiếp, dòng điện có cường độ ……………… tại các vị trí khác nhau của mạch: \(I_1\) …. . \(I_2\) ……. \(I_3\)

3. Đo hiệu điện thế đối với đoạn mạch nối tiếp

a) Vẽ sơ đồ mạch điện tương tự hình 27.2 vào khung dưới đây, trong đó vôn kế được mắc để đo hiệu điện thế giữa hai đầu đèn Đ2 .

b) Kết quả đo:

Bảng 2

Vị trí mắc Vôn kế	Hiệu điện thế
Hai điểm 1 và 2	\(U_{12}\) =
Hai điểm 2 và 3	\(U_{23}\) =
Hai điểm 1 và 3	\(U_{13}\) =

c) Nhận xét:

Đối với đoạn mạch gồm hai đèn mắc nối tiếp, hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng ……….. các hiệu điện thế trên mỗi đèn: \(U_{13}\) ……. \(U_{12}\) ……… \(U_{23}\)

IV) Ứng dụng của cường độ dòng điện

- Cường độ dòng điện cho biết độ mạnh, yếu của dòng điện. Cường độ dòng điện càng lớn thì dòng điện càng lớn và ngược lại.

- Trong cuộc sống, người ta sử dụng các thiết bị để giữa cường độ dòng điện ổn định hơn. Từ đó giúp các thiết bị bền và có thời gian sử dụng lâu hơn, đặc biệt là điều hòa.

- Tuy nhiên cường độ dòng điện quá cao có thể ảnh hưởng tới sức khỏe con người, nghiêm trọng hơn là có thể chết người.

♦ Lưu ý: Hiện nay nhiều học sinh thường nhầm giữa cường độ dòng điện và hiệu điện thế, đây là hai thông số hoàn toàn khác nhau vì hiệu điện thế là sự chênh lệch về điện áp giữa hai cực của dòng điện.

V) Luyện tập

Bài tập 1: Nêu nhận xét về mối liên hệ giữa độ sáng của đèn và cường độ dòng điện qua đèn: Dòngđiện chạy qua đèn có cường độ càng ......thì đèn càng........?

Hướng dẫn: Xem lý thuyết phần ứng dụng

Bài tập 2: Đổi các đơn vị cho các giá trị sau đây

a) 0,175 A = mA

b) 0,38 A = mA

c) 1250mA = A

d) 280mA = A

Hướng dẫn: 1mA = 0,001A

Bài tập 3: Cho ba mạch điện như hình bên dưới, hỏi mạch điện nào lắp đúng?

Hướng dẫn: Vì cực “+” của ampe kế phải được mắc với cực “+” của nguồn điện nên chọn hình a)

Trên đây là bài viết tổng hợp chuỗi kiến thức lý thuyết quan trọng của cường độ dòng điện, cách tính cường độ dòng điện và một số bài tập vận dụng. Hy vọng bài viết sẽ giúp ích nhiều cho bạn trong quá trình học tập nói chung và tìm hiểu về cường độ dòng điện nói riêng, chúc các bạn học tập tốt <3