Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG III. DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG

CHƯƠNG III. DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG

Tải bản đầy đủ - 0trang

+ Bản chất dòng điện trong chất điện phân là dòng dịch chuyển có hướng của các

ion dương theo chiều điện trường và các ion âm ngược chiều điện trường.

4. Hiện tượng dương cực tan. Các định luật Fa-ra-đây

Nêu hiện tượng, ứng dụng của hiện tượng dương cực tan. Phát biểu các định luật

Fa-ra-đây. Viết công thức Fa-ra-đây.

+ Hiện tượng dương cực tan là hiện tượng khi điện phân một dung dịch muối kim

loại mà cực dương làm bằng kim loại đó thì sau một thời gian cực dương bị mòn đi

còn cực âm được bồi đắp thêm một lớp kim loại ấy.

+ Hiện tượng dương cực tan được ứng dụng để luyện kim, mạ điện, đúc điện.

+ Định luật Fa-ra-đây thứ nhất: Khối lượng vật chất được giải phóng ở điện cực

của bình điện phân tỉ lệ thuận với điện lượng chạy qua bình đó. m = kq; trong đó k

là đương lượng điện hố của chất được giải phóng ở điện cực.

+ Định luật Fa-ra-đây thứ hai: Đương lượng điện hoá k của một nguyên tố tỉ lệ với



A

1

đương lượng gam n của nguyên tố đó. Hệ số tỉ lệ là F , trong đó F gọi là số

1 A

.

Fa-ra-đây. k = F n .

1 A

.

+ Công thức Fa-ra-đây: m = F n It; với F = 96500 C/mol, t tính ra s, m tính ra g

5. Bản chất của dòng điện trong chất khí

Nêu các đặc điểm của dòng điện trong chất khí

+ Hạt tải điện trong chất khí là các ion dương, ion âm và các electron, có được do

chất khí bị ion hố.

+ Bản chất dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các ion

dương theo chiều điện trường và các ion âm, electron ngược chiều điện trường.

+ Sự dẫn điện của chất khí khi cần có tác nhân ion hố để tạo ra hạt tải điện trong

khối khí giữa hai điện cực là sự dẫn điện khơng tự lực. Dòng điện trong chất khí sẽ

biến mất khi ngừng tạo ra hạt tải điện.

Q trình dẫn diện khơng tự lực khơng tuân theo định luật Ôm.

6. Các cách tạo ra các hạt tải điện trong chất khí

Nêu các cách tạo ra các hạt tải điện trong chất khí.

+ Dùng ngọn lửa ga, tia tử ngoại của đèn cao áp thuỷ ngân làm tác nhân ion hố

chất khí.

+ Dòng điện qua chất khí làm nhiệt độ khí tăng rất cao, khiến phân tử khí bị ion

hố.

+ Điện trường trong chất khí rất lớn, khiến phân tử khí bị ion hố ngay khi nhiệt độ

thấp.

+ Catơt bị dòng điện nung nóng đỏ, làm cho nó phát xạ nhiệt electron.

+ Catơt bị các ion dương có năng lượng lớn đập vào làm bật ra các electron.

7. Tia lửa điện

Nêu định nghĩa, điều kiện tạo ra và ứng dụng của tia lửa điện.

126



+ Định nghĩa: Tia lửa điện là q trình phóng điện tự lực trong chất khí đặt giữa hai

điện cực khi điện trường đủ mạnh để biến phân tử khí trung hồ thành ion dương

và electron tự do.

+ Điều kiện tạo ra: Tia lửa điện có thể hình thành trong khơng khí ở điều kiện

thường, khi điện trường đạt từ 3.106 V/m trở lên.

+ Ứng dụng: Tia lửa điện được dùng phổ biến trong trong động cơ xăng để đốt hỗn

hợp xăng, không khí. Bộ phận để tạo ra tia lửa điện là bugi.

Sét là tia lửa điện hình thành giữa đám mây mưa và mặt đất nên thường đánh

vào các mô đất cao, ngọn cây, …

8. Hồ quang điện

Nêu định nghĩa, điều kiện tạo ra và ứng dụng của hồ quang điện.

+ Định nghĩa: Hồ quang điện là q trình phóng điện tự lực xảy ra trong chất khí ở

áp suất thường hoặc áp suất thấp đặt giữa hai điện cực có hiệu điện thế không lớn.

+ Điều kiện tạo ra: Thoạt đầu người ta phải làm cho hai điện cực nóng đỏ đến mức

có thể phát ra được một lượng lớn electron bằng sự phát xạ nhiệt electron. Sau đó,

tạo ra một điện trường đủ mạnh giữa hai điện cực để ion hố chất khí, tạo ra tia lửa

điện giữa hai điện cực. Khi đã có tia lửa điện, q trình phóng điện tự lực sẽ vẫn

tiếp tục duy trì, dù ta giảm hiệu điện thế giữa hai điện cực đến giá trị không lớn.

+ Ứng dụng: Hồ quang điện được ứng dụng để hàn điện, làm đèn chiếu sáng, đun

chảy vật liệu, …

9. Các tính chất của chất bán dẫn

Nêu các tính chất của chất bán dẫn.

+ Ở nhiệt độ thấp, điện trở suất của chất bán dẫn siêu tinh khiết rất lớn. Khi nhiệt

độ tăng, điện trở suất giảm nhanh, hệ số nhiệt điện trở có giá trị âm.

+ Điện trở suất của chất bán dẫn phụ thuộc mạnh vào tạp chất. Chỉ cần pha một

lượng nhỏ tạp chất cũng đủ làm điện trở của nó ở lân cận nhiệt độ phòng giảm rất

nhiều lần.

+ Điện trở suất của của chất bán dẫn cũng giảm đáng kể khi nó bị chiếu sáng hoặc

bị tác dụng của các tác nhân ion hố khác.

10. Bản chất của dòng điện trong chất bán dẫn

Nêu loại hạt tải điện, nguyên nhân tạo ra và bản chất của dòng điện trong chất

bán dẫn.

+ Hạt tải điện trong chất bán dẫn là các electron tự do và các lỗ trống, có được là

do các electron trong mối liên kết cộng hoá trị bứt khỏi mối liên kết để trở thành

electron tự do, chỗ mất electron trở thành lỗ trống.

+ Bản chất của dòng điện trong chất bán dẫn là dòng dịch chuyển có hướng của các

electron và lỗ trống.

11. Hai loại bán dẫn. Tính chất dẫn điện một chiều của lớp tiếp xúc p-n

Nêu hai loại bán dẫn: loại p và loại n, tính chất dẫn điện một chiều của lớp tiếp

xúc giữa hai loại bán dẫn p và n.

+ Chất bán dẫn tinh khiết là các nguyên tố thuộc nhóm IV. Khi pha thêm một ít tạp

chất thuộc nhóm III thì sẽ trở thành bán dẫn loại p (bán dẫn lỗ trống), khi pha thêm

một ít tạp chất thuộc nhóm V thì sẽ trở thành bán dẫn loại n (bán dẫn electron).

127



+ Hạt dẫn điện trong bán dẫn loại p chủ yếu là các lỗ trống, hạt dẫn điện chủ yếu

trong bán dẫn loại n chủ yếu là các electron tự do.

+ Lớp tiếp xúc giữa hai loại bán dẫn p và n (lớp tiếp xúc p – n) có tính chất dẫn

điện chủ yếu theo một chiều nhất định từ p sang n.

+ Điôt bán dẫn thực chất là một lớp chuyển tiếp p-n. Nó được dùng để lắp mạch

chỉnh lưu biến điện xoay chiều thành điện một chiều.

12. Điôt bán dẫn và mạch chỉnh lưu dùng điôt bán dẫn

Nêu cấu tạo của điôt bán dẫn. Vẽ và nêu hoạt động của mạch chỉnh lưu hai nữa

chu kì bằng điơt bán dẫn.

+ Điơt bán dẫn là dụng cụ bán dẫn có một lớp chuyển tiếp p-n.

Dòng điện chủ yếu chỉ chạy qua điơt theo một chiều

từ p đến n.

+ Mạch chỉnh lưu hai nửa chu kì dùng điơt:

Trong nửa chu kì đầu A là cực dương, B là cực âm,

dòng điện đi từ A qua D1 đến Q, qua tải R đến P qua

D2 rồi về B.

Trong nửa chu kì sau B là cực dương, A là cực âm, dòng điện đi từ B qua D 3 đến

Q, qua tải R đến P qua D4 rồi về A.

II. CÁC DẠNG BÀI TẬP TỰ LUẬN

1. Sự phụ thuộc của điện trở kim loại vào nhiệt độ - Suất điện động nhiệt điện.

* Các công thức:



U

+ Dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm: I = R .

+ Sự phụ thuộc của điện trở, điện trở suất vào nhiệt độ:

R = R0(1 + (t – t0);  = 0(1 + (t – t0).

+ Suất điện động nhiệt điện: End = T(T2 – T1).

* Phương pháp giải:

Để tìm các đại lượng liên quan đến sự phụ thuộc của điện trở của dây dẫn kim

loại vào nhiệt độ và suất điện động nhiệt điện ta viết biểu thức liên quan đến những

đại lượng đã biết và những đại lượng cần tìm từ đó suy ra và tính đại lượng cần

tìm.

* Bài tập

Bài 1. Một dây nhơm có điện trở R 0 ở 00 C, có hệ số nhiệt điện trở là 4,4.10 -3 K-1.

Khi nhiệt độ là 500C thì dây nhơm này có điện trở là 122 . Tính giá trị R0.

Bài 2. Một bóng đèn 220 V - 100 W có dây tóc làm bằng vơnfram. Khi sáng bình

thường thì nhiệt độ của dây tóc bóng đèn là 2000 0 C. Xác định điện trở của bóng

đèn khi thắp sáng và khi khơng thắp sáng. Biết nhiệt độ của môi trường là 20 0 C và

hệ số nhiệt điện trở của vônfram là  = 4,5.10-3 K-1.



128



Bài 3. Một bóng đèn 220 V - 40 W có dây tóc làm bằng vơnfram. Điện trở của dây

tóc bóng đèn ở 200 C là R0 = 121 . Tính nhiệt độ của dây tóc khi bóng đèn sáng

bình thường. Cho biết hệ số nhiệt điện trở của vơnfram là  = 4,5.10-3 K-1.

Bài 4. Dây tóc của bóng đèn 220 V - 200 W khi sáng bình thường ở nhiệt độ 2500 0

C có điện trở lớn gấp 10,8 lần so với điện trở ở 100 0 C. Tìm hệ số nhiệt điện trở 

và điện trở R0 của dây tóc ở 1000 C.

Bài 5. Ở nhiệt độ t1 = 250 C, hiệu điện thế giữa hai cực của bóng đèn là U 1 = 20 mV

thì cường độ dòng điện qua đèn là I 1 = 8 mA. Khi sáng bình thường, hiệu điện thế

giữa hai cực của bóng đèn là U2 = 240 V thì cường độ dòng điện chạy qua đèn là I 2

= 8 A. Tính nhiệt độ của dây tóc bóng đèn khi đèn sáng bình thường. Biết hệ số

nhiệt điện trở của dây tóc làm bóng đèn là  = 4,2.10-3 K-1.

Bài 6. Một mối hàn của cặp nhiệt điện có hệ số nhiệt điện động T = 65 V/K được

đặt trong khơng khí ở 200 C, còn mối hàn kia được nung nóng đến nhiệt độ 320 0 C.

Tính suất điện động nhiệt điện của cặp nhiệt điện đó.

Bài 7. Một mối hàn của cặp nhiệt điện nhúng vào nước đá đang tan, mối hàn kia

được nhúng vào hơi nước sôi. Dùng milivôn kế đo được suất nhiệt điện động của

cặp nhiệt điện là 4,25 mV. Tính hệ số nhiệt điện động của cặp nhiệt điện đó.

Bài 8. Nhiệt kế điện thực chất là một cặp nhiệt điện dùng để đo nhiệt độ rất cao

hoặc rất thấp mà ta không thể dùng nhiệt kế thông thường để đo được. Dùng nhiệt

kế điện có hệ số nhiệt điện động T = 42 V/K để đo nhiệt độ của một lò nung với

một mối hàn đặt trong khơng khí ở 20 0 C còn mối hàn kia đặt vào lò thì thấy

milivơn kế chỉ

50,2 mV. Tính nhiệt độ của lò nung.

Bài 9. Người ta dùng một cặp nhiệt điện Sắt-Niken có hệ số nhiệt điện động T =

32,4 V/K, có điện trở trong r = 1  để làm một nguồn điện. Nhúng một đầu của

hai mối hàn vào nước đá đang tan và đầu còn lại vào hơi nước đang sơi.

a) Tính suất điện động của cạp nhiệt điện trên.

b) Nối nguồn điện trên với một trở R = 19  để tạo thành mạch kín. Tính cường

độ dòng điện qua điện trở và hiệu suất của nguồn điện đó.

* Hướng dẫn giải

Bài 1. Ta có: R = R0(1+(t – t0))  R0 =



R

122



1  (t t0 ) 1 4,4.103(50  0)



= 100 ().



2

đ



Bài 2. Khi thắp sáng điện trở của bóng đèn là: R đ =



U





= 484 . Khi không thắp





1   (t  t 0 ) = 48,8 .

sáng điện trở của bóng đèn là: R0 =

U đ2



Bài 3. Khi sáng bình thường: Rđ =



= 1210 .



129





1



R

0 -  + t = 20200 C.

Vì: Rđ = R0(1+(t – t0))  t =

0

2





= 242 .



Bài 4. Khi sáng bình thường: Rđ =





Ở nhiệt độ 1000 C: R0 = 10,8 = 22,4 .



1

R (t  t0 ) - t  t0 = 0,0041 K-1.

Vì Rđ = R0(1+(t – t0))   = 0

U1

I

Bài 5. Điện trở của dây tóc ở 250 C: R = 1 = 2,5 . Điện trở của dây tóc khi sáng

1



U2

I

bình thường: R2 = 2 = 30 .

R2 1

R1 -  + t = 26440 C.

Vì: R2 = R1(1+(t2 – t1))  t2 =

1

Bài 6. Ta có: E = T(T2 – T1) = 0,0195 V.



E

T T

Bài 7. Ta có: E = T(T2 – T1)  T = 2 1 = 42,5.10-6 V/K.

E



Bài 8. Ta có: E = T(T2 – T1)  T2 = T + T1 = 14880 K = 12150 C.



Bài 9. a) Ta có: E = T(T2 – T1) = 32,4.10-6.(373 - 273) = 0,00324 (V).

E

0, 00324

UN

R

19







R  r 19 1 = 0,95 =

19  1 = 0,000162 (A); H = E

b) I = R  r

95%.

2. Dòng điện trong chất điện phân.

* Các công thức:

+ Định luật I Farađay: m = k.q = k.I.t.



1 A

+ Định luật II Farađay: k = F n ; với F = 9,65.107 C/mol.

1 A

+ Công thức Farađay: m = F n It.

* Phương pháp giải:

130



Sử dụng các công thức về ghép các nguồn điện, định luật Ơm cho mạch kín, cơng

thức Farađay để giải.

* Bài tập

Bài 1. Hai bình điện phân: (FeCl3/Fe và CuSO4/Cu) mắc nối tiếp. Sau một khoảng

thời gian, bình thứ nhất giải phóng một lượng sắt là 1,4 g. Tính lượng đồng giải

phóng ở bình thứ hai trong cùng khoảng thời gian đó. Biết đồng có khối lượng mol

nguyên tử là 64 g/mol, hố trị 2 và sắt có khối lượng mol ngun tử là 56 g/mol,

hố trị 3.

Bài 2. Hai bình điện phân: (CuSO4/Cu và AgNO3/Ag) mắc nối tiếp. Trong một

mạch điện. Sau một thời gian điện phân, khối lượng catôt của hai bình tăng lên 2,8

g. Biết đồng có khối lượng mol nguyên tử là 64 g/mol, hoá trị 2 và bạc có khối

lượng mol ngun tử là 108 g/mol, hố trị 1.

a) Tính điện lượng qua các bình điện phân và khối lượng Cu và Ag được giải

phóng ở catơt.

b) Nếu cường độ dòng điện bằng 0,5 A. Tính thời gian điện phân.

Bài 3. Một bộ nguồn điện gồm 30 pin mắc thành 3 nhóm nối tiếp, mỗi nhóm có 10

pin mắc song song; mỗi pin có suất điện động 0,9 V và điện trở trong 0,6 . Một

bình điện phân đựng dung dịch CuSO4 có điện trở 205  được mắc vào hai cực của

bộ nguồn nói trên. Anơt của bình điện phân bằng đồng. Tính khối lượng đồng bám

vào catơt của bình trong thời gian 50 phút. Biết đồng có khối lượng mol nguyên tử

là A = 64 g/mol và hoá trị n = 2.

Bài 4. Chiều dày của một lớp niken phủ lên một tấm kim loại là h = 0,05 mm sau

khi điện phân trong 30 phút. Diện tích mặt phủ của tấm kim loại là 30 cm 2. Xác

định cường độ dòng điện chạy qua bình điện phân. Biết niken có khối lượng mol

ngun tử là A = 58 g/mol, hoá trị n = 2 và có khối lượng riêng là  = 8,9 g/cm3.

Bài 5. Muốn mạ đồng một tấm sắt có diện tích tổng cộng 200 cm 2, người ta dùng

tấm sắt làm catơt của một bình điện phân đựng dùng dịch CuSO 4 và anôt là một

thanh đồng nguyên chất, rồi cho dòng điện có cường độ I = 10 A chạy qua trong

thời gian 2 giờ 40 phút 50 giây. Tìm bề dày lớp đồng bám trên mặt tấm sắt. Biết

đồng có khối lượng mol nguyên tử là A = 64 g/mol, hố trị n = 2 và có khối lượng

riêng là  = 8,9.103 kg/m3.

Bài 6. Cho dòng điện chạy qua bình điện phân có anơt làm bằng kim loại của chất

dùng làm dung dịch bình điện phân, kim loại làm anơt có hố trị n = 2. Khi dòng

điện chạy qua bình điện phân có cường độ I = 0,2 A trong thời gian 16 phút 5 giây

thì có khối lượng m = 0,064 g chất thoát ra ở điện cực. Hỏi kim loại dùng làm anơt

của bình điện phân là kim loại gì?

Bài 7. Một bình điện phân có anơt là Ag nhúng trong dung dịch AgNO 3, một bình

điện phân khác có anơt là Cu nhúng trong dung dịch CuSO 4. Hai bình đó mắc nối

tiếp nhau vào một mạch điện. Sau 2 giờ, khối lượng của cả hai catơt tăng lên 4,2 g.

Tính cường độ dòng điện đi qua hai bình điện phân và khối lượng Ag và Cu bám

vào catơt mỗi bình. Biết đồng có khối lượng mol nguyên tử là 64 g/mol, hoá trị 2

và bạc có khối lượng mol nguyên tử là 108 g/mol, hoá trị 1.

* Hướng dẫn giải

131



1 A1

n

Bài 1. Khối lượng sắt giải phóng ở bình thứ nhất: m1 = F 1 It.

1 A2

n

Khối lượng đồng giải phóng ở bình thứ hai: m2 = F 2 It.

m2

A2 n1

A2 n1

m

An

An

 1 = 1 2  m = 1 2 m = 2,4 g.

2



1



A1

A2 1

1 A1

1 A2

n

n

n

n

Bài 2. a) m = m1 + m2 = F 1 It + F 2 It = ( 1 + 2 ) F It

mF

2,8.96500

A1 A2

64 108





n

n

2

1 = 1930 (C).

2 =

 q = It = 1

1 A1

n

Khối lượng đồng được giải phóng ở catơt: m = F 1 q = 0,64 g.

1



1 A2

n

Khối lượng bạc được giải phóng ở catơt: m2 = F 2 q = 2,16 g.

q

b) Thời gian điện phân: t = I = 3860 s = 1 giờ 4 phút 20 giây.

r

Bài 3. Ta có: Eb = 3e = 2,7 V; rb = 3 10 = 0,18 ;

Eb

1A

It

R



r

b = 0,01316 A; m = F n

I =

= 0,013 g.

mFn

1A

It

Bài 4. Ta có m = V = Sh = 1,335 g; m = F n  I = At = 2,47 A.



AIt

1 A

Bài 5. Ta có: m = F n It = Sh  h = FnS = 0,018 cm.

mFn 0,064.96500.2

1A



It

0,2.965

Bài 6. Ta có m = F n  A = It

= 64  kim loại đó là đồng.



Bài 7. Ta có: m1 =



A1 It

Fn1



; m2 =



A2 It

Fn2



; m1 + m2 = (



A1

n1



A1 It

n

+ 1 )F



132



( m1  m2 ) F

 A1 A2 

  t

 n1 n2 



A1 It

Fn1



I=

= 0,4 A; m1 =

= 3,24 g; m2 = m – m1 = 0,96 g.

3. Mạch điện có nhiều dụng cụ ghép trong đó có bình điện phân.

* Phương pháp giải:

+ Sử dụng các công thức về bộ nguồn ghép để tính suất điện động và điện trở trong

của bộ nguồn.

+ Sử dụng các công thức ghép các điện trở để tính điện trở của mạch ngồi.

+ Sử dụng định luật Ơm cho mạch kín để tính cường độ dòng điện chạy trong mạch

chính.

+ Sử dụng định luật Ơm cho đoạn mạch để tính cường độ dòng điện chạy qua bình

điện phân.

+ Sử dụng cơng thức Faraday để tính lượng chất giải phóng ra ở catơt của bình điện

phân.

* Bài tập

Bài 1. Cho mạch điện như hình vẽ.



Trong đó E = 9 V; r = 0,5 ; Rp là bình điện phân đựng dung dịch CuSO 4 với cực

dương bằng đồng; đèn Đ loại 6 V – 9 W; Rt là biến trở. Biết đồng có khối lượng

mol nguyên tử là A = 64 g/mol và có hoá trị n = 2.

a) Khi Rt = 12  thì đèn sáng bình thường. Tính khối lượng đồng bám vào catơt

của bình điện phân trong 1 phút, cơng suất tiêu thụ của mạch ngồi và cơng suất

tiêu thụ của nguồn.

b) Khi điện trở của biến trở tăng thì lượng đồng bám vào catơt của bình điện

phân trong 1 phút thay đổi như thế nào?

Bài 2. Cho mạch điện như hình vẽ.



Ba nguồn điện giống nhau, mỗi cái có suất điện động e và điện trở trong r; R 1 = 3

; R2 = 6 ; bình điện phân chứa dung dịch CuSO 4 với cực dương bằng đồng và

có điện trở Rp = 0,5 . Sau một thời gian điện phân 386 giây, người ta thấy khối

lượng của bản cực làm catơt tăng lên 0,636 gam. Biết đồng có khối lượng mol

nguyên tử là A = 64 g/mol và có hố trị n = 2.

133



a) Xác định cường độ dòng điện qua bình điện phân và qua từng điện trở.

b) Dùng một vơn có điện trở rất lớn mắc vào 2 đầu A và C của bộ nguồn. Nếu bỏ

mạch ngồi đi thì vơn kế chỉ 20 V. Tính suất điện động và điện trở trong của mỗi

nguồn điện.

Bài 3. Cho mạch điện như hình vẽ.



Biết nguồn có suất điện động E = 24 V, điện trở trong r = 1 ; tụ điện có điện

dung C = 4 F; đèn Đ loại 6 V - 6 W; các điện trở có giá trị R1 = 6 ; R2 = 4 ;

bình điện phân đựng dung dịch CuSO 4 và có anốt làm bằng Cu, có điện trở R p = 2

. Bỏ qua điện trở của dây nối. Biết đồng có khối lượng mol nguyên tử là A = 64

g/mol và có hố trị n = 2. Tính:

a) Điện trở tương đương của mạch ngoài.

b) Khối lượng Cu bám vào catơt sau 16 phút 5 giây.

c) Điện tích của tụ điện.

Bài 4. Cho mạch điện như hình vẽ.



Bộ nguồn gồm 6 nguồn giống nhau, mỗi nguồn có suất điện động e = 2,25 V, điện

trở trong r = 0,5 . Bình điện phân có điện trở R p chứa dung dịch CuSO4, anốt làm

bằng đồng. Tụ điện có điện dung C = 6 F. Đèn Đ loại 4 V - 2 W, các điện trở có



1

giá trị R1 = 2 R2 = R3 = 1 . Ampe kế có điện trở khơng đáng kể, bỏ qua điện trở

của dây nối. Biết đèn Đ sáng bình thường. Tính:

a) Suất điện động và điện trở trong của bộ nguồn.

b) Hiệu điện thế UAB và số chỉ của ampe kế.

c) Khối lượng đồng bám vào catốt sau 32 phút 10 giây và điện trở R p của bình điện

phân. Biết đồng có khối lượng mol nguyên tử là A = 64 g/mol và có hố trị n = 2.

d) Điện tích và năng lượng của tụ điện.

Bài 5. Cho mạch điện như hình vẽ.



134



Trong đó bộ nguồn gồm 8 nguồn giống nhau, mỗi cái có suất điện động e = 5 V; có

điện trở trong r = 0,25  mắc nối tiếp; đèn Đ có loại 4 V - 8 W; R 1 = 3 ; R2 = R3 =

2  ; RB = 4  và là bình điện phân đựng dung dịch Al 2(SO4)3 có cực dương bằng

Al. Điều chỉnh biến trở Rt để đèn Đ sáng bình thường. Tính:

a) Điện trở của biến trở tham gia trong mạch.

b) Lượng Al giải phóng ở cực âm của bình điện phân trong thời gian 1 giờ 4

phút 20 giây. Biết Al có khối lượng mol nguyên tử là A = 27 g/mol và có hố trị n =

3.

c) Hiệu điện thế giữa hai điểm A và M.

Bài 6. Cho mạch điện như hình vẽ.



Trong đó bộ nguồn có 8 nguồn giống nhau, mỗi nguồn có suất điện động e = 1,5 V,

điện trở trong r = 0,5 , mắc thành 2 nhánh, mỗi nhánh có 4 nguồn mắc nối tiếp.

Đèn Đ loại 3 V-3 W; R1 = R2 = 3 ; R3 = 2 ; RB = 1  và là bình điện phân đựng

dung dịch CuSO4, có cực dương bằng Cu. Tính:

a) Cường độ dòng điện chạy trong mạch chính.

b) Tính lượng Cu giải phóng ra ở cực m trong thời gian 32 phút 10 giây. Biết Cu

có khối lượng mol nguyên tử là A = 64 g/mol và có hố trị n = 2.

c) Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N.

* Hướng dẫn giải

2

U�

P�m

Bài 1. Điện trở của đèn: RĐ =



P�



= 4 ; Iđm =



U �m



= 1,5 A.

Ut U � 6





Rt Rt 12

a) Khi Rt = 12 : Cường độ dòng điện qua biến trở: It =

= 0,5 (A).

Cường độ dòng điện qua bình điện phân: I = Ip = Iđm + It = 1,5 + 0,5 = 2 (A).



1 A

Khối lượng đồng bám vào catôt: : m = F n It = 0,0398 g.

135



Công suất tiêu thụ của mạch ngoài: PN = UNI = (E – rI)I = (9 – 0,5.2).2 = 16 (W).

Công suất của nguồn: P = EI = 9.2 = 18 (W).

R�Rt

R�

 Rp 

R�

E

R�  Rt

1

R r

Rt

b) Khi Rt tăng: RN = Rp +

tăng nên I = Ib = N

giảm,

do đó khối lượng đồng bám vào ca tơt của bình điện phân giảm.



R1 R2

1 A

mFn

R  R2 = 2 ;

Bài 2. a) Ta có: m = F n It  I = At = 5 A; R12 = 1

U1 10

U2 5

R

R

U = U = U = IR = 10 V; I = 1 = 3 A; I = 2 = 3 A.

12



1



2



12



1



2



UV

b) Khi bỏ mạch ngồi thì UV = E b = 2e  e = 2 = 10 V;

Eb

r

R r

2

R = R12 + Rp = 2,5 ; I =

 12,5 + 7,5r = 20  r = 1 .

U đ2

P

Bài 3. a) Ta có: Rđ = đ = 6 ; R1đ = R1 + Rđ = 12 ;

R1đ R2

R  R2 = 3 ; R = R + R = 5 .

R = 1đ

1đ2



p



1đ2



1 A

E

b) I = Ip = R  r = 4 A; m = F n Ipt = 12,8 g.

U 1đ

R

c) U1đ2 = U1đ = U2 = IR1đ2 = 12 V; I1đ = I1 = Iđ = 1đ = 1 A;

UC = UAM = UAN + UNM = IRp + I1R1 = 14 V; q = CUC = 56.10-6 C.



2r

Bài 4. a) Ta có: Eb = e + 2e + e = 4e = 9 V; rb = r + r + r = 3r = 1,5 .

U đ2

P

b) Ta có: R = đ = 8 ; R = R + R = 9 . Vì đèn sáng bình thường nên:

đ







1



đ





U

I1đ = I1 = Iđ = Iđm = đ = 0,5 A; UAB = U1đ = Up2 = I1đ R1đ = 4,5 V;

Eb

U AB

R

R  R3  rb  4,5R + 11,25 = 9R  R = 2,5 .

I = AB = AB

AB



AB



AB



136



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG III. DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×