Ôn tập chương 3: Dòng điện trong các môi trường

Ta có cường độ dòng điện định mức của đèn là ${I_{dm}} = \dfrac{{{P_{dm}}}}{{{U_{dm}}}} = \dfrac{3}{3} = 1A$

Mà ${I_D} = {I_{2D}} = 0,4A < {I_{dm}}$

$\to$ Đèn sáng yếu hơn bình thường

Ta có: $t = 32.60 + 10 = 1 930 s$

Cường độ dòng điện qua bình điện phân: $I=0,2A$

Khối lượng bạc giải phóng ở catot sau 32 phút 10 giây là: $m = \dfrac{1}{F}.\dfrac{A}{n}.I.t = \dfrac{1}{{96500}}.\dfrac{{108}}{1}.0,2.1930 = 0,432g$

Ta có: mạch gồm ${R_1}nt(({R_2}nt{\rm{D)//(}}{R_3}nt{R_P}))$$\to {U_N} = {U_1} + {U_{2D3P}} = {I_1}.{R_1} + {U_{2D}} = 0,6.20 + 4,8 = 16,8V$

Ta có: ${E_b} = 1,5n = 1,5.14 = 21V$

${P_{ng}} = {E_b}.I = 21.0,6 = 12,6W$

Ta có: ${E_b} = 1,5n;{r_b} = 0,5n$

$\to {U_N} = {E_b} - I.{r_b} = 1,5n - 0,6.0,5n = 1,2n$(1)

Mà mạch gồm ${R_1}nt(({R_2}nt{\rm{D)//(}}{R_3}nt{R_P}))$$\to {U_N} = {U_1} + {U_{2D3P}} = {I_1}.{R_1} + {U_{2D}} = 0,6.20 + 4,8 = 16,8V$(2)

Từ (1) và (2) $\to 1,2n = 16,8 \to n = 14$

Ta có: mạch gồm ${R_1}nt(({R_2}nt{\rm{D)//(}}{R_3}nt{R_P}))$

$\to {I_1} = {I_{2D3P}} = I = 0,6A$

Lại có: ${I_{2D3P}} = {I_{2D}} + {I_{3P}} \to {I_P} = {I_{3P}} = {I_{2D3P}} - {I_{2D}} = 0,6 - 0,4 = 0,2A$

${R_D} = \dfrac{{{U_{dm}}^2}}{{{P_{dm}}}} = \dfrac{{{3^2}}}{3} = 3\Omega$

${R_{2D}} = {R_2} + {R_D} = 12\Omega  \to {U_{2D}} = {I_{2D}}.{R_{2D}} = 0,4.12 = 4,8V$

Mà ${U_{3P}} = {U_{2D}} = 4,8V \to {R_{3P}} = \dfrac{{{U_{3P}}}}{{{I_{3P}}}} = \dfrac{{4,8}}{{0,2}} = 24\Omega$

${R_{3P}} = {R_3} + {R_P} \to {R_P} = {R_{3P}} - {R_3} = 24 - 2 = 22\Omega$

Ta có: mạch gồm ${R_1}nt(({R_2}nt{\rm{D)//(}}{R_3}nt{R_P}))$

$\to {I_1} = {I_{2D3P}} = I = 0,6A$

Lại có: ${I_{2D3P}} = {I_{2D}} + {I_{3P}} \to {I_P} = {I_{3P}} = {I_{2D3P}} - {I_{2D}} = 0,6 - 0,4 = 0,2A$

${R_D} = \dfrac{{{U_{dm}}^2}}{{{P_{dm}}}} = \dfrac{{{3^2}}}{3} = 3\Omega$

${R_{2D}} = {R_2} + {R_D} = 12\Omega  \to {U_{2D}} = {I_{2D}}.{R_{2D}} = 0,4.12 = 4,8V$

Mà ${U_{3P}} = {U_{2D}} = 4,8V \to {R_{3P}} = \dfrac{{{U_{3P}}}}{{{I_{3P}}}} = \dfrac{{4,8}}{{0,2}} = 24\Omega$

${R_{3P}} = {R_3} + {R_P} \to {R_P} = {R_{3P}} - {R_3} = 24 - 2 = 22\Omega$

Áp dụng công thức $R = {R_0}\left( {1 + \alpha \Delta t} \right)$,

Ta có: ${R_1} = 74\Omega$ ở ${t_1} = {50^0}C$

$\begin{array}{l}{R_2} = {R_1}\left( {1 + \alpha \left( {t - {t_1}} \right)} \right)\\ = 74.\left( {1 + {{4,1.10}^{ - 3}}\left( {100 - 50} \right)} \right)\\ = 89,17\Omega \end{array}$

Ta có:

+ Hạt tải điện trong kim loại là electron.

+ Hạt tải điện trong chất điện phân là ion dương và ion âm.

Ta có: $R = {R_0}\left( {1 + \alpha \Delta t} \right)$,

+ ${R_1} = 135\Omega$ ở ${t_1} = {25^0}C$

+ ${R_2} = 298\Omega$ ở ${t_2} = {300^0}C$

Mặt khác, ta có: ${R_2} = {R_1}\left( {1 + \alpha \left( {{t_2} - {t_1}} \right)} \right)$

$\begin{array}{l} \leftrightarrow 298 = 135\left( {1 + \alpha \left( {300 - 25} \right)} \right)\\ \to \alpha  = {4,4.10^{ - 3}}{K^{ - 1}}\end{array}$ 

Ta có, suất điện động nhiệt điện của cặp nhiệt khi đó:

$\begin{array}{l}E = {\alpha _T}\left( {{T_2} - {T_1}} \right)\\ = {65.10^{ - 6}}\left( {237 - 25} \right)\\ = 0,01378V = 13,78mV\end{array}$

Ta có, suất điện động nhiệt điện của cặp nhiệt:

$\begin{array}{l}E = {\alpha _T}\left( {{T_2} - {T_1}} \right)\\ \leftrightarrow {6.10^{ - 3}} = {48.10^{ - 6}}\left( {{T_2} - {T_1}} \right)\\ \to {T_2} - {T_1} = 125\\ \to {t_2} - {t_1} = 125\\ \to {t_2} = {t_1} + 125 = 28 + 125 = {153^0}C\end{array}$

Dòng điện trong kim loại và trong chân không đều là dòng chuyển động có hướng của các electron.

Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển động có hướng của các electron, của các ion dương và ion âm.

A,B,C – sai vì điện trở suất của vật dẫn là điện trở tính trên một đơn vị chiều dài vật dẫn (1m) $\to$điện trở suất không phụ thuộc vào chiều dài và tiết diện vật dẫn

D- đúng vì điện trở suất phụ thuộc vào bản chất của vật dẫn và thay đổi theo nhiệt độ (điện trở suất của kim loại phụ thuộc vào nhiệt độ theo biểu thức $\rho  = {\rho _0}(1 + \alpha .\Delta t)$với $\Delta t$ là độ biến thiên nhiệt độ)

A- đúng vì điện trở suất của kim loại tăng khi nhiệt độ tăng tuân theo biểu thứ: $\rho  = {\rho _0}(1 + \alpha .\Delta t)$ với $\Delta t$ là độ biến thiên nhiệt độ

B- sai vì hạt tải điện trong kim loại là electron tự do

C- đúng vì khi nhiệt độ không đổi, dòng điện trong kim loại tuân theo định luật Ôm

D- đúng vì mật độ hạt tải điện trong kim loại không đổi, không phụ thuộc vào nhiệt độ nhưng vận tốc của các hạt tải điện thì tăng khi nhiệt độ tăng

Ta có: $\rho  = {\rho _0}(1 + \alpha .\Delta t) = {10,6.10^{ - 8}}{\rm{(}}1 + {3,9.10^{ - 3}}(500 - 20){\rm{)}} = {3,044.10^{ - 7}}\Omega m$

Ta có: $E = {\alpha _T}\left( {{T_2} - {T_1}} \right) = {65.10^{ - 6}}(232 - 20) = 0,01378V = 13,78mV$

Ta có: khối lượng niken bám vào catot là ${\rm{m }} = {\rm{ k}}{\rm{.q  =  }}{0,3.10^{ - 3}}.2 = {6.10^{ - 4}}g$

Ta có ${\rm{m }} = {\rm{ k}}{\rm{.q }} \to {\rm{q  =  }}\dfrac{m}{k} = \dfrac{{16,5}}{{{\rm{ }}{{3,3.10}^{ - 7}}{{.10}^3}}} = {5.10^4}(C)$

A- sai vì ở điều kiện thường các electron không tự bứt khỏi các phân tử khí được

B- sai vì sự ion hóa chất khí không phải do va chạm mà cần có tác nhân ion hóa có năng lượng cao như ngọn lửa ga, tia tử ngoại…

C- đúng vì những tác nhân ion hóa đưa vào trong chất khí có năng lượng cao (như ngọn lửa ga, tia tử ngoại..) sẽ ion hóa chất khí, tách phân tử khí trung hòa thành ion dương và electron tự do; electron tự do lại có thể kết hợp với các phân tử khí trung hòa thành ion âm. Các hạt điện tích này (ion dương, electron tự do, ion âm) chính là các hạt tải điện trong chất khí.

D- sai vì ở điều kiện thường các phân tử khí đều ở trạng thái trung hòa điện, do đó trong chất khí ở điều kiện thường không có các hạt tải điện