Giải bài 2 trang 102 Vật lý 11 Chân trời sáng tạo

Bài 2 trang 102 Vật Lí 11 Chân trời sáng tạo:

Một quả cầu bằng đồng cô lập. Một dây dẫn kim loại mang dòng điện đi vào nó và một dây dẫn kim loại khác mang dòng điện đi ra khỏi nó. Biết cường độ dòng điện đi vào lớn hơn cường độ dòng diện đi ra khỏi quả cầu là 2 μA.

a) Hỏi số electron của quả cầu tăng hay giảm theo thời gian?

b) Tính thời gian để quả cầu tăng (hoặc giảm) một lượng 1 000 tỉ electron.

Phân tích bài toán

• Bản chất dòng điện trong kim loại: Là dòng dịch chuyển có hướng của các electron tự do.

• Quy ước chiều dòng điện: Chiều dòng điện ngược với chiều chuyển động của electron.

  • Dòng điện đi vào quả cầu tương ứng với việc electron đi ra khỏi quả cầu.

  • Dòng điện đi ra khỏi quả cầu tương ứng với việc electron đi vào quả cầu.

• Độ chênh lệch cường độ dòng điện: $\Delta I = I_{\text{vào}} - I_{\text{ra}} = 2\ \mu\text{A}$.

Giải bài 2 trang 102 Vật Lí 11 Chân trời sáng tạo:

a) Cường độ dòng điện đi vào lớn hơn cường độ dòng điện đi ra khỏi quả cầu nên số electron (hạt tải điện chính) giảm theo thời gian.

Số electron giảm theo thời gian: 

$n=\frac{q}{e}=\frac{It}{e}$ $=\frac{2.10^{-6}.t}{1,6.10^{-19}}=1,25.10^{13}.t$

b) Thời gian để quả cầu tăng (hoặc giảm) một lượng 1 000 tỉ electron:

$t=\frac{n}{1,25.10^{13}}$ $=\frac{1000.10^9}{1,25.10^{13}}=0,08(s)$