Lý thuyết Vật lí 11 Kết nối tri thức bài 22: Cường độ dòng điện: Công thức tính, liên hệ giữa cường độ, mật độ và tốc độ

Vậy chi tiết Cường độ dòng điện là gì? Công thức tính cường độ dòng điện như nào? liên hệ giữa cường độ dòng điện với mật độ và tốc độ của các hạt mang điện ra sao? được hayhochoi trình bày ngắn gọn, dễ hiểu trong bài viết này.

I. Cường độ dòng điện

· Cường độ dòng điện là đại lượng đặc trưng cho tác dụng mạnh, yếu của dòng điện.

· Biểu thức: 

Trong đó:

- Δq là độ lớn của điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của một dây dẫn, đơn vị là culong (kí hiệu là C)

- Δt là thời gian lượng điện lượng trên chuyển qua, đơn vị là giây (kí hiệu là s)

- I là cường độ dòng điện, đơn vị là ampe (kí hiệu là A)

II. Liên hệ giữa cường độ dòng điện với mật độ và tốc độ của các hạt mang điện

1. Dòng điện chạy trong dây dẫn kim loại

- Trong kim loại có các electron tự do, khi dây dẫn kim loại được nối với nguồn điện thì trong dây dẫn xuất hiện điện trường. Dưới tác dụng của lực điện trường, các electron tự do mang điện tích âm dịch chuyển có hướng ngược với hướng của điện trường, tạo ra dòng điện.

- Chiều quy ước của dòng điện là chiều dịch chuyển của các điện tích dương, hay ngược với chiều dịch chuyển của các electron tự do.

2. Biểu thức liên hệ giữa cường độ dòng điện với mật độ và tốc độ của các hạt mang điện

- S là diện tích tiết diện thẳng của dây dẫn

- n là mật độ hạt mang điện

- v là tốc độ dịch chuyển có hướng của electron

- e là độ lớn điện tích của electron

Trong khoảng thời gian Δt, số electron N chạy qua tiết diện thẳng của dây dẫn là:

N = nSh, trong đó h = v.Δt

N = nSv.Δt

· Điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong khoảng thời gian là:

Δq = Ne = Snve.Δt

· Cường độ dòng điện chạy qua một dây dẫn kim loại: I = Snve