Dòng điện là gì Điều kiện để có dòng điện trong một môi trường là gì

Dòng điện là gì? Nguồn điện là gì? là một trong những câu hỏi mà chúng tôi nhận được rất nhiều từ quý khách hàng trong thời gian qua. Bởi vậy, trong bài viết này chúng tôi sẽ cung cấp cho bạn “tất tần tật” thông tin về dòng điện, nguồn điện chắc chắn sẽ hữu ích đối với bạn!

Dòng điện là gì? Nguồn điện là gì? Điều kiện để có dòng điện và khái niệm liên quan

Điện là gì?

Điện là một khái niệm tổng quát được dùng để chỉ các hiện tượng mà nguyên nhân do các điện tích đứng yên hay chuyển động cũng giống như điện trường và từ trường do chúng tạo nên. Các điện tích có điện tích âm ( electron), và dương (proton và các ion dương). Các hạt tích điện cùng dấu thì sẽ đẩy nhau, khác dấu sẽ hút nhau, các lực tương ứng là lực đẩy và lực hút. Điện là năng lượng không thể thiếu trong cuộc sống là yếu tố quan trọng nhất trong việc phát triển của xã hội.

Dòng điện là gì?

Dòng điện là gì Điều kiện để có dòng điện trong một môi trường là gì

Dòng điện là gì?

Định nghĩa dòng điện là sự chuyển dời có hướng của các hạt mang điện tích. Trong một mạch điện, điện được tạo ra từ sự di chuyển của các hạt electron dọc theo chiều dài dây dẫn. Đồng thời, các hạt mạng mang điện có thể là ion hay chất điện li vì chúng cũng là dòng electron di chuyển và có hướng theo dây dẫn đi qua các thiết bị tiêu thụ điện để phục vụ nhu cầu sử dụng.

Dòng điện thường được quy ước là dòng chuyển dời có hướng của các điện tích dương. Khi trong mạch điện có dây dẫn kim loại, electron là các hạt mang điện, dòng electron có độ lớn bằng độ lớn của dòng điện và chiều ngược với chiều của dòng điện trong mạch điện.

Điều kiện để có dòng điện là cần phải duy trì một hiệu điện thế giữa 2 đầu vật dẫn.

Nguồn điện là gì?

Nguồn điện là các thiết bị điện có khả năng cung cấp dòng điện lâu dài cho thiết bị sử dụng điện hoạt động. Mỗi nguồn điện sẽ có 2 cực là cực âm (-) và cực dương (+). Các thiết bị được coi là nguồn điện đó là pin, ắc quy, máy phát điện,…

Mạch điện là gì?

Mạch điện là tập hợp các phần tử hay linh kiện điện được kết nối với nhau bởi dây dẫn để tạo thành một thiết bị hay mạch điện, thực hiện chức năng xác định nào đó. Mạch điện được chia thành 3 loại đó là mạch điện tử, mạch điện công nghiệp, mạch điện truyền dẫn năng lượng.

Nguồn gốc của dòng điện

Dòng điện là gì Điều kiện để có dòng điện trong một môi trường là gì

Nguồn gốc của dòng điện

Hiện nay, chúng ta sử dụng rất nhiều các thiết bị liên quan đến điện, năng lượng điện. Tuy nhiên, rất ít ai biết được nguồn gốc của dòng điện, chúng ta thường nghĩ rằng có một nhà khoa học nào đó đã tạo ra các dòng điện theo một cách nào đó. Thực tế thì không phải vậy, nguồn điện xuất hiện từ rất lâu, lúc mà con người chưa xuất hiện. Biểu hiện rõ nhất là các tia sét do các đám mây tích điện trái dấu phóng xuống mặt đất. Và những gì chúng ta có được ngay nay chỉ là việc phát hiện cũng như là tạo ra các cách thức khác nhau về cách sử dụng điện.

Với sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghiệp điện năng, cuối thế kỷ thứ 19 thì dòng điện mới bắt đầu được khai thác và ứng dụng trong nhiều lĩnh vực trong đời sống, sản xuất. Đây là kiến thức điện tử cơ bản Vì dòng điện có nhiều tính năng nên cho phép người dùng ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau. Ngành công nghiệp năng lượng được ví là “xương sống” cho thế giới hiện đại.

Tác dụng của dòng điện

Có 3 tác dụng chính của dòng điện đó là:

  • Tác dụng làm nóng của dòng điện: Khi dòng điện đi qua dây dẫn sẽ làm tăng nhiệt độ của dây dẫn được gọi là hiệu ứng làm nóng của dòng điện. Nếu như thiết bị hoạt động dựa trên hiệu ứng làm nóng của dòng điện ví dụ như bóng đèn, máy nước nóng,…
  • Tác dụng từ của dòng điện: Khi dòng điện đi qua dây dẫn, từ trường sẽ được tạo ra xung quanh dây dẫn, từ đó được gọi là hiệu ứng từ của dòng điện. Các thiết bị hoạt động trên hoạt động của dòng điện hiệu ứng từ đó là động cơ điện, nam châm điện,…

Dòng điện là gì Điều kiện để có dòng điện trong một môi trường là gì

Sơ đồ tác dụng từ của dòng điện

  • Tác dụng hóa học của dòng điện: Năm 1800, William Nicholson đã chỉ ra khi các điện cực được ngâm trong nước và dòng điện được truyền qua nước sẽ sinh ra các bong bóng oxy và hydro. Bong bóng oxy được hình thành ở các điện cực nối với cực dương, và hydro được hình thành khi nối với cực âm. Khi dòng điện được truyền qua dung dịch dẫn điện, sẽ có một số phản ứng hóa học diễn ra và được gọi là hiệu ứng hóa học của dòng điện. Các tác dụng hóa học của dòng điện đó là:
  • Bong bóng có thể được hình thành từ điện cực
  • Cặn của kim loại có thể thấy được trên các điện cực
  • Làm thay đổi màu của các dung dịch.

Hy vọng, với những thông tin trên đây sẽ giúp bạn trả lời được câu hỏi dòng điện là gì? tác dụng của dòng điện. Bất kỳ câu hỏi nào cần được giải đáp quý khách hàng vui comment dưới bài viết hoặc liên hệ với chúng tôi, tổng đài luôn mở 24/7 sẵn sàng hỗ trợ giải đáp mọi câu hỏi của bạn.

Để tổng hợp lại kiến thức, hôm nay Kiến Guru gửi đến các bạn bài viết Hệ Thống Kiến Thức Chương Dòng Điện Trong Các Môi Trường. Mong muốn rằng với bài viết có thể phần nào tóm gọn và hệ thống một cách tổng quát nhất các kiến thức của chương dòng điện trong các môi trường

Bên cạnh đó là cùng nhau giải thích tìm hiểu những hiện tượng vật lý rất đỗi quen thuộc xung quanh chúng ta. Chẳng hạn như: Vì sao chúng ta lại bị giật khi đụng vào kim loại có tiếp xúc với điện hay vì sao lại có thể chích điện cá để bắt cá dưới nước… và vô vàn những hiện tượng chúng ta có thể gặp phải trong cuộc sống về dòng điện trong các môi trường.

Nào bây giờ chúng ta cùng bắt đầu nhé. 

I. Dòng điện trong kim loại – Chương dòng điện trong các môi trường

Dòng điện là gì Điều kiện để có dòng điện trong một môi trường là gì

– Các tính chất điện của kim loại có thể giải thích được dựa trên sự có mặt của các electron tự do trong kim loại. Dòng điện trong kim loại là dòng dịch chuyển có hướng của các electron tự do.

– Trong chuyển động, các electron tự do luôn luôn va chạm với các ion dao động quanh vị trí cân bằng ở các nút mạng và truyền một phần động năng cho chúng. Sự va chạm này là nguyên nhân gây ra điện trở của dây dẫn kim loại và tác dụng nhiệt. Điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ.

– Hiện tượng khi nhiệt độ hạ xuống dưới nhiệt độ Tc nào đó, điện trở của kim loại (hay hợp kim) giảm đột ngột đến giá trị bằng không, là hiện tượng siêu dẫn.

II. Dòng điện trong chất điện phân – Chương dòng điện trong các môi trường

Dòng điện là gì Điều kiện để có dòng điện trong một môi trường là gì

– Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dịch có hướng của các ion dương về catôt và ion âm về anot. Các ion trong chất điện phân xuất hiện là do sự phân li của các phân tử chất tan trong môi trường dung môi.

– Khi đến các điện cực thì các ion sẽ trao đổi electron với các điện cực rồi được giải phóng ra ở đó, hoặc tham gia các phản ứng phụ. Một trong các phản ứng phụ là phản ứng cực dương tan, phản ứng này xảy ra trong các bình điện phân có anot là kim loại mà muối cẩu nó có mặt trong dung dịch điện phân.

– Định luật Fa-ra-đây về điện phân.

– Khối lượng M của chất được giải phóng ra ở các điện cực tỉ lệ với đương lượng với chất của nó và với điện lượng q đi qua dung dịch điện phân.

– Biểu thức của định luật Fa-ra-đây:

Dòng điện là gì Điều kiện để có dòng điện trong một môi trường là gì

III. Dòng điện trong chất khí – Chương dòng điện trong các môi trường

Dòng điện là gì Điều kiện để có dòng điện trong một môi trường là gì
– Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dịch có hướng của các ion dương về catôt, các ion âm và electron về anot.

– Khi cường độ điện trường trong chất khí còn yếu, muốn có các ion và electron dẫn điện trong chất khí cần phải có tác nhân ion hoá (ngọn  lửa, tia lửa điện. ). Còn khi cường độ điện trường trong chất khí đủ mạnh thì có xảy ra sự ion hoá do va chạm làm cho số điện tích tự do (ion và electron) trong chất khí tăng vọt lên (sự phóng điện tự lực).

Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện trong chất khí vào hiệu điện thế giữa anôt và catôt có dạng phức tạp, không tuân theo định luật Ôm (trừ hiệu điện thế rất thấp).

– Tia lửa điện và hồ quang điện là hai dạng phóng điện trong không khí ở điều kiện thường. Cơ chế của tia lửa điện là sự ion hoá do va chạm khi cường độ điện trường trong không khí lớn hơn 3.105 (V/m)

– Khi áp suất trong chất khí chỉ còn vào khoảng từ 1 đến 0,01mmHg, trong ống phóng điện có sự phóng điện thành miền: ngay ở phần mặt catot có miền tối catôt, phần còn lại của ống cho đến anot là cột sáng anốt.

– Khi áp suất trong ống giảm dưới 10-3mmHg thì miền tối catôt sẽ chiếm toàn bộ ống, lúc đó ta có tia catôt. Tia catôt là dòng electron phát ra từ catot bay trong chân không tự do.

IV. Dòng điện trong chân không – Chương dòng điện trong các môi trường

Dòng điện trong chân không là dòng chuyển dịch có hướng của các electron bứt ra từ catot bị nung nóng do tác dụng của điện trường.

Đặc điểm của dòng điện trong chân không là nó chỉ chạy theo một chiều nhất định từ anot sang catot.

V. Dòng điện trong bán dẫn – Chương dòng điện trong các môi trường

– Dòng điện trong bán dẫn tinh khiết là dòng dịch chuyển có hướng của các electron tự do và lỗ trống.

– Tuỳ theo loại tạp chất pha vào bán dẫn tinh khiết, mà bán dẫn thuộc một trong hai loại là bán dẫn loại n và bán dẫn loại p. Dòng điện trong bán dẫn loại n chủ yếu là dòng electron, còn trong bán dẫn loại p chủ yếu là dòng các lỗ trống.

– Lớp tiếp xúc giữa hai loại bán dẫn p và n (lớp tiếp xúc p – n) có tính dẫn điện chủ yếu theo một chiều nhất định từ p sang.

Vậy là chúng ta đã cùng nhau đi qua các kiến thức của chương dòng điện trong các môi trường. Các bạn đã phần nào hiểu thêm về các hiện tượng các định lý rồi chứ ?

Để hiểu biết thêm các bạn cũng có thể tham khảo nhiều bài viết về lý thuyết và hiện tượng ngoài đời sống của Kiến Guru và nhiều nguồn sách báo, trang web hiện tượng vật lý. Qua đó bạn có thể nghiên cứu nhiều hơn về thế giới xung quanh và cũng phần nào đó giúp bạn làm tốt các bài tập, đề thi kiểm tra. Thế giới là muôn điều thú vị hãy cùng trải nghiệm cùng Kiến Guru.

Hẹn gặp lại mọi người vào các bài viết tiếp theo.