BÀI 18: NGUỒN ĐIỆN

I. KHÁI NIỆM NGUỒN ĐIỆN

- Để duy trì dòng điện, ta cần duy trì hiệu điện thế giữa A và B khác không. Điều này có nghĩa, trong khi dòng electron liên tục di chuyển từ B đến A thì bằng cách nào đó phải liên tục đưa được các electron từ A về B. Thiết bị tạo ra và duy trì hiệu điện thế, từ đó duy trì dòng điện trong mạch gọi là nguồn điện.

II. SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CỦA NGUỒN ĐIỆN 

*Trả lời Thảo luận 1 (SGK – tr109)

- Bên trong dây dẫn: điện tích âm chuyển động ngược chiều điện trường. Bên trong nguồn điện: điện tích dương chuyển động ngược chiều điện trường, điện tích âm chuyển động cùng chiều điện trường.

*Kết luận

- Suất điện động ξ của nguồn điện là đại lượng vật lí đặc trưng cho khả năng sinh công của nguồn điện, nó được đo bằng tỉ số giữa công của lực lạ A làm di chuyển lượng điện tích q > 0 từ cực âm đến cực dương bên trong nguồn điện và điện tích q.

ξ=$\frac{A}{q}$

Trong hệ SI, suất điện động có đơn vị là vôn (V).

*Trả lời Thảo luận 2 (SGK – tr109)

Từ biểu thức định nghĩa suất điện động ξ=$\frac{A}{q}$ ta thấy, mặc dù có cùng đơn vị (trong hệ SI là vôn) nhưng hiệu điện thế chỉ độ chênh lệch điện thế giữa hai vị trí, trong khi suất điện động liên quan đến khả năng sinh công của nguồn điện.

*Trả lời Luyện tập (SGK – tr110)

Ta có: A = ξq = 12.1,6.10$^{-19}$ = 1,92.10$^{-18}$ J.

III. ĐIỆN TRỞ TRONG CỦA NGUỒN ĐIỆN 

- Nguồn điện lí tưởng là nguồn điện không có sự cản trở đối với sự dịch chuyển của các điện tích từ cực này đến cực kia bên trong nguồn điện.

*Trả lời Thảo luận 3 (SGK – tr110)

Khi các điện tích dịch chuyển bên trong nguồn điện về các cực của nguồn dưới tác dụng của lực lạ, chúng luôn va chạm với các hạt vật chất cấu tạo nên nguồn. Do đó, sự dịch chuyển của các điện tích bị cản trở.

*Kết luận

- Đại lượng đặc trưng cho việc cản trở sự dịch chuyển của các điện tích bên trong nguồn điện được gọi là điện trở trong của nguồn, kí hiệu là r, đơn vị là Ω.

- Hiệu điện thế U giữa hai cực của nguồn điện có suất điện động ξ và điện trở trong r khi phát dòng điện cường độ I chạy qua nguồn được xác định bởi:

U = ξ – Ir

*Trả lời Thảo luận 4 (SGK – tr111)

+ Khi khóa K mở, không có dòng điện trong mạch, khi đó vôn kế chỉ hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn cũng chính bằng suất điện động của nguồn.

+ Khi khóa K đóng, có dòng điện trong mạch, khi đó vôn kế chỉ giá trị nhỏ hơn trường hợp K mở: U = ξ – Ir (do có độ giảm thế trên điện trở trong của nguồn).

*Trả lời Luyện tập (SGK – tr111)

Giá trị điện trở trong của pin:

U = ξ – Ir

=> r=$\frac{ξ-U}{I}$=$\frac{9-8,9}{0,1}$=1Ω