Chiều dòng điện là gì?

0
81

Dòng điện một chiều hay dòng điện xoay chiều đều tuân theo một quy ước nhất định về chiều đi vào và đi ra. Vậy chiều dòng điện là gì? Hãy cùng thuvienhoidap.net tìm hiểu chủ đề vật lý thú vị này nha.

Khái niệm chiều dòng điện là gì?

Chiều dòng điện được quy ước như thế nào? nó có tuân theo một quy luật bất biến không? Câu trả lời là trong thế kỷ XIX, khi mới nghiên cứu về dòng điện các nhà bác học đã quy ước chiều cho dòng điện và tới nay vẫn được sử dụng là:

Chiều dòng điện là chiều đi từ cực dương qua vật dẫn về cực âm của nguồn điện.

Chuyển động của các electron ngược với chiều của dòng điện theo quy ước sau:

  • Dòng điện cung cấp bởi pin và acquy có chiều không thay đổi được gọi là dòng điện một chiều.
  • Các vật tiêu thụ điện được nối với nhau tạo thành một dãy liên tiếp, ta nói các vật đó được mắc nối tiếp với nhau.
  • Nếu các điểm đầu của các vật tiêu thụ điện được nối với nhau và các điểm cuối của chúng cũng được nối với nhau tạo thành nhiều nhánh, ta nói các vật đó được mắc song song với nhau.

Cách xác định chiều của dòng điện 

  • Để xác định chiều của dòng điện ta căn cứ vào: Chiều dòng điện theo quy ước là chiều từ cực dương qua dây dẫn và các thiết bị điện như điện trở, ampe và về cực âm của nguồn điện.

Cách xác định chiều chuyển động của các electron

  • Để xác định chiều chuyển động có hướng của các electron trong kim loại ta căn cứ vào chiều của dòng điện. Chiều chuyển động của các electron luôn ngược với chiều của dòng điện.

Bài tập chiều của dòng điện

Bài tập 1: Lần lượt nối hai quả cầu A và B bằng một sợi dây dẫn bằng kim loại trong các trường hợp sau:

a ) Quả cầu A nhiễm điện dương, quả cầu B không nhiễm điện.

b ) Quả cầu A nhiễm điện âm, quả cầu B không nhiễm điện.

c ) Cả hai quả cầu đều không nhiễm điện.

Hỏi có dòng điện chạy qua dây dẫn không? Nếu có thì dòng điện chạy theo chiều nào?

Đáp án bài tập 1:

Câu a: Có dòng điện chạy qua dây dẫn, chiều của dòng điện đi từ quả cầu A đến quả cầu B. Vì khi đó các electron chuyển động theo hướng từ quả cầu B đến quả cầu A.

Câu b: Có dòng điện chạy qua dây dẫn, chiều dòng điện đi từ quả cầu B đến quả cầu A. Vì khi đó các electron chuyển động theo hướng từ quả cầu A sang quả cầu B.

Câu c: Khi cả hai quả cầu đều không bị nhiễm điện thì trong dây dẫn không có dòng điện.

Bài tập 2: Em hãy vẽ sơ đồ mạch điện gồm: 2 pin mắc nối tiếp, một bóng đèn, một công tắc (khóa K) và một dây nối vừa đủ trong hai trường hợp đèn sáng và đèn tắt.

Nêu vai trò tác dụng của từng bộ phận có trong mạch điện đó.

Vẽ chiều của dòng điện và chiều chuyển động của các electron

Đáp án bài tập 2

Sơ đồ mạch điện như hình vẽ

Bài tập chiều dòng điện - 1

Hình a: Đèn sáng vì khóa K đóng nên mạch điện kín, khi đó có dòng điện chạy qua bóng đèn Đ.

Hình b: Đèn không sáng vì khóa K mở nên mạch điện hở, khi đó không có dòng điện chạy quạ bóng đèn Đ.

Vai trò tác dụng của từng bộ phận có trong mạch điện là:

  • Nguồn điện 2 pin: có tác dụng cung cấp điện cho bóng đèn.
  • Bóng đèn Đ: có tác dụng phát sáng để phục vụ cho con người.
  • Dây nối: có tác dụng truyền điện từ nguồn điện đến bóng đèn.
  • Công tắc K: có tác dụng tạo điều kiện thuận lợi cho con người trong việc tùy ý tắt hay bật đèn.

Chiều của dòng điện và chiều chuyển động của các electron

  • Theo quy ức thì chiều của dòng điện đi từ cực + qua dây dẫn, qua khóa K, qua bóng đèn Đ, qua dây dẫn về cực – của nguồn điện.
  • Các electron tự do trong mạch điện bị cực – đẩy đồng thời bị cực + hút nên chúng sẽ đi từ cực – qua dây dẫn, qua bóng đèn Đ, qua khóa K, qua dây dẫn về cực + của nguồn điện.

Bài tập 3: Trong hình vẽ bên dưới, các kí hiệu trong hình vẽ nào đúng, sai? Tại sao? Các bóng đèn sáng không? Hãy sửa lại cho đúng.

Bài tập chiều của dòng điện - 2

Đáp án bài tập 3:

Sơ đồ mạch điện ở hình a:

  • Các kí hiệu: 2 cực, 2 dấu + và – của nguồn điện, khóa K, bóng đèn Đ, dây dẫn và chiều dòng điện được mô tả trong sơ đồ là chính xác.
  • Nhưng chưa đủ vì thiếu kí hiệu hai cực của nguồn điện. Bên trái là cực dương, ký hiệu là + và bên phải là cực âm kí hiệu là –
  • Bóng đèn Đ sáng vì mạch điện kín nên có dòng điện đi qua đèn.

Sơ đồ mạch điện hình b:

  • Các kí hiệu: 2 cực của nguồn điện, khóa K, bóng đèn Đ, dây dẫn được mô tả trong sơ đồ là đúng.
  • Kí hiệu hai dấu của nguồn điện là sai:
  • Bên trái là cực âm kí hiệu là – chứ không phải là +
  • Nên bên phải là cực dương kí hiệu là + chứ không phải là – 
  • Chiều dòng điện là sai vì chiều dòng đi từ cực + qua đèn về cực – của nguồn điện chứ không phải đi từ cực – qua đèn về cực + của nguồn điện

Sơ đồ mạch điện hình c:

  • Các kí hiệu: 2 cực, hai dấu + và – của nguồn điện, khóa K, bóng đèn Đ và dây dẫn được mô tả trong sơ đồ là đúng.
  • về chiều của dòng điện là thừa vì khóa K hở nên trong mạch không có dòng điện, mà không có dòng điện thì không có kí hiệu chiều của dòng điện.
  • Bóng đèn Đ không sáng vì không có dòng điện chạy qua nó.

Kết luận: Đây là đáp án cho câu hỏi chiều dòng điện là gì chi tiết và đầy đủ nhất.