Kiến thức

Lực điện động – Wikipedia tiếng Việt

Lực điện động

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia

Bước tới điều hướng

Bước tới tìm kiếm

Lực điện động hay suất điện động (ký hiệu

tiếng Anh

: emfelectromotive force) của một nguồn điện là công của lực lạ để di chuyển một

điện tích

dương từ cực âm sang cực dương của nguồn điện (ngược chiều điện trường).

Trong

cảm ứng điện từ

, suất điện động có thể được định nghĩa là suất điện động cảm ứng gây ra

dòng điện cảm ứng

trong mạch kín.

Từ “lực” trong trường hợp này không nhầm lẫn với lực trong cơ học đo bằng

newton

, mà được đo bằng đơn vị

vôn

.

Suất điện động xuất hiện ở nguồn

điện một chiều

như

pin

,

acquy

,… hay trong vòng dây kín được đặt trong

từ trường

biến thiên.

Xem thêm: Hoán vị, Chỉnh hợp, Tổ hợp, Giải phương trình-Toán 11 Thầy Nguyễn Quốc Chí

Tổng quan[

sửa

|

sửa mã nguồn

]

Kí hiệu[

sửa

|

sửa mã nguồn

]

Suất điện động được kí hiệu là ℰ (chữ hoa e, Unicode U+2130, để cho tiện trong khuôn khổ bài viết này, ta kí hiệu suất điện động là e).

Công thức[

sửa

|

sửa mã nguồn

]

Suất điện động được đo bằng thương số giữa công A của lực lạ khi di chuyển một điện tích dương q ngược chiều

điện trường

bên trong nguồn điện và độ lớn của nó.

e=Aq{displaystyle e={frac {A}{q}}}

hay có thể viết dưới dạng tích vô hướng hai

vectơ

E→{displaystyle {vec {E}}^{*}} và vectơ Δl→{displaystyle Delta {vec {l}}} :

e=ΣE→l→{displaystyle e=Sigma {vec {E}}^{*}.Delta {vec {l}}}

với E→{displaystyle {vec {E}}^{*}} là vectơ cường độ trường lực lạ, Δl→{displaystyle Delta {vec {l}}} là vectơ độ dời bên trong trường lực lạ.

Đơn vị[

sửa

|

sửa mã nguồn

]

Nếu A được đo bằng

jun

q được đo bằng

culông

thì e được đo bằng

vôn

:

1V=1J/C{displaystyle 1V=1J/C}

Xem thêm: Sự thật về dầu ăn…-Ẩm thực & Sức khỏe-Chiếc Thìa Vàng

Suất điện động của nguồn điện[

sửa

|

sửa mã nguồn

]

Số vôn ghi trên nguồn điện (

pin

,

acquy

,…) cho biết giá trị suất điện động của nguồn điện đó. Đây cũng là giá trị của hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện khi mạch ngoài hở. Do đó suất điện động của nguồn điện có giá trị bằng hiệu điện thế giữa hai cực khi mạch ngoài hở.

Suất điện động của pin điện hóa và acquy[

sửa

|

sửa mã nguồn

]

Pin điện hóa[

sửa

|

sửa mã nguồn

]

Là loại

pin

được cấu tạo từ hai mảnh

kim loại

khác nhau được ngâm trong chất

điện phân

(dung dịch

axit

,

bazơ

hoặc

muối

,…).

Có nhiều loại

pin

điện hóa

khác nhau như pin Đa-ni-en,

pin Volta

,

pin Leclanché

,…

Ta xét về

pin Volta

. Nó là nguồn điện hóa học được chế tạo đầu tiên gồm một cực bằng

kẽm

và cực còn lại bằng

đồng

ngâm trong dung dịch

axit sunfuric

loãng.

Suất điện động của

pin Volta

được tạo thành như sau:

Do tác dụng hóa học, các ion kẽm Zn2+{displaystyle {ce {Zn^2+}}} từ thanh kẽm đi vào dung dịch

axit sunfuric

làm cho lớp dung dịch tiếp giáp với thanh kẽm tích điện dương. Thanh kẽm thừa electron nên tích điện âm. Vì thế, giữa thanh kẽm và dung dịch có một điện trường hướng từ dung dịch đến thanh kẽm. Điện trường này ngăn cản sự di chuyển tiếp theo của ion Zn2+{displaystyle {ce {Zn^2+}}} từ thanh kẽm vào dung dịch, đồng thời tăng cường sự dịch chuyển ngược lại của các ion Zn2+{displaystyle {ce {Zn^2+}}} từ dung dịch vào thanh kẽm. Sự cân bằng được thiết lập khi số

ion

đi ra khỏi thanh kẽm và số

ion

đi vào thanh kẽm bằng nhau. Thí nghiệm chứng tỏ rằng giữa dung dịch và thanh kẽm có hiệu điện thế khoảng U1=0,74V{displaystyle U_{1}=0,74V}.

Còn ở phía thanh đồng thì các ion H+{displaystyle {ce {H^+}}} có trong dung dịch tới bám lấy cực đồng, thu lấy electron có trong thanh đồng và chuyển thành khí H2{displaystyle {ce {H_2}}}. Do đó thanh đồng mất bớt electron nên tích điện dương. Khi cân bằng điện hóa được thiết lập, giữa thanh đồng và dung dịch có

hiệu điện thế

khoảng U2=0,34V{displaystyle U_{2}=0,34V}.

Kết quả là giữa hai cực của

pin Volta

có một

hiệu điện thế

xác định là e=U1−U2≈1,1V{displaystyle e=U_{1}-U_{2}approx 1,1V}.

Đó chính là suất điện động của

pin Volta

.

Acquy[

sửa

|

sửa mã nguồn

]

Có nhiều loại acquy như acquy

kiềm

, acquy

axit

(acquy chì),… nhưng đơn giản nhất là acquy axit hay acquy chì. Acquy chì gồm bản cực dương làm bằng

chì điôxit

(PbO2{displaystyle {ce {PbO_2}}}) và bản cực âm làm bằng

chì

(Pb{displaystyle {ce {Pb}}}). Chất điện phân là dung dịch

axit sunfuric

loãng. Do tác dụng với dung dịch

điện phân

, hai bản cực được tích điện trái dấu và hoạt động giống như pin điện hóa. Suất điện động của acquy chì vào khoảng 2V. Sau một thời gian sử dụng, hai bản cực đều bị phủ một lớp vỏ ngoài bằng

chì sunfat

. Do đó suất điện động của acquy giảm dần. Khi suất điện đ

Ion

ộng giảm tới 1,85 vôn thì người ta phải nạp điện lại cho acquy. Khi nạp điện cho acquy, người ta phải cho một dòng điện chạy từ cực dương của acquy sang cực âm. Khi đó lớp chì sunfat ở hai bản mất dần, bản cực dương biến đổi thành chì điôxit PbO2{displaystyle {ce {PbO_2}}} , bản cực âm biến đổi thành Pb{displaystyle {ce {Pb}}}. Khi quá trình này kết thúc acquy lại có thể phát điện như trước.

Xem thêm: CHUYÊN ĐỀ UCLN VÀ BCNN

Xem Thêm[

sửa

|

sửa mã nguồn

]

  • Lực

Tham khảo[

sửa

|

sửa mã nguồn

]

Lấy từ “

https://vi.wikipedia.org/w/index.php?title=Lực_điện_động&oldid=64886434

Chuyên mục: Kiến thức

Related Articles

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Check Also
Close
Back to top button