• Cần giúp đỡ? Hãy gọi:   0938.788.458
Tất cả danh mục
Điện tử

CƠ BẢN VỀ KĨ THUẬT ĐIỆN: MÔ HÌNH BOHR VÀ ĐIỆN TRỞ

Chúng ta nhận thấy hằng ngày có nhiều hiện tượng xảy ra do điện tích trong nhiều lãnh vực, thí dụ tia chớp khi trời giông bão hay đôi khi một tia lửa điện xuất hiện khi tay ta chạm vào cửa xe hơi.
Để mô phòng những hiện tượng này, chúng ta làm thí nghiệm như sau:
Lấy thanh nhựa chà xát vào miếng da lông (da thú vật có nhiều lông), sau đó từ từ đưa thanh nhựa lại gần miếng da lông.
Quan sát:
Đầu tiên các sợi lông bị thanh nhựa hút.
Giải thích (Hình 1):


Trong thời kỳ Hy Lạp cổ, người ta đã cố gắng giải thích hiện tượng này và những hiện tượng tương tự bằng nhiều cách. Vì với giác quan của con người, chúng ta không đủ khả năng nhận biết được những thay đổi ở thanh nhựa và miếng lông dẫn đến lực hút giữa chúng với nhau. Do vậy, trong suốt một thời gian dài, người ta khó giải thích hiện tượng, cho đến khi tìm được cách mô tả qua mô hình (thí dụ mô hình nguyên tử, Hình 2).

Mô hình diễn tả các hình ảnh của thực tại, các hình ảnh này không nhất thiết phải đúng chính xác hoàn toàn.
Mô hình cho phép mô tả tính năng của các vật thể, chất liệu và hệ thống.
Qua các khảo nghiệm khoa học, các mô hình được xác nhận và sửa đổi nếu cần.

Trong thí dụ , mô hình dựa vào giả thiết là có sự hiện diện các hạt mang điện tích với những điện tích trái dấu. Chúng bị tách ra khi ta chà xát thanh nhựa với miếng da lông. Các hạt mang điện tích âm và dương cô lập lại sự cân bằng điện tích của chúng. Tác dụng của khuynh hướng cân bằng này được nhận thấy ở các sợi lông trên miếng da lông và thanh nhựa hút nhau. Sau khi thanh nhựa và miếng da lông tiếp xúc một thời gian ngắn, hiện tượng lực hút biến mất. Để khảo sát chính xác hơn các điện tích, chúng ta cần đến một mô hình khác.
Các điện tích cùng loại đẩy nhau, các điện tích khác loại hút nhau (Hình 3).

1. Mô hình nguyên tử Bohr
Tất cả vật chất trên trái đất được tạo thành từ những phân tử, các phân tử lại được cấu tạo bởi các nguyên tử đơn lẻ. Thành phần cấu tạo của các nguyên tử xác định các tính chất vật lý và tính năng của chúng.
Niels Bohr đã phát triển một mô hình nguyên tử với trung tâm là nhân nguyên tử. Nhân nguyên tử lại bao gồm các neutron và proton. Các electron xoay chung quanh nhân nguyên tử ở những khoảng cách khác nhau. Người ta mô tả những lớp (vỏ) (Hình 1), do vậy mô hình Bohr còn gọi là mô hình lớp.


Những nguyên tố có mặt trên quả đất được sắp xếp trong một hệ thống được gọi là hệ thống tuần hoàn (bảng tuần hoàn) các nguyên tố dựa theo cấu trúc nguyên tử và khối lượng nguyên tử.
Neutron không có điện tích. So với proton và electron, neutron có một khối lượng rất lớn. Chúng nằm trong nhân nguyên tử (Hình 2).


Proton có điện tích dương. Nhân nguyên tử thường có số neutron và proton bằng nhau.
Electron có điện tích âm. Chúng xoay trên những lớp vỏ khác nhau quanh nhân nguyên tử (Hình 3). Thông thường, số electron bằng số proton. Đối với bên ngoài, nguyên tử trung hòa về điện tích.

-Neutron không có điện tích 
-Proton có điện tích dương 
-Electron có điện tích âm
Điện tích là lượng điện nằm trên bề mặt của một vật thể. Điện tích nhỏ nhất trong thiên nhiên là điện tích cơ bản.
Với thí dụ từ một nguyên tử natri, chúng ta tìm hiểu chính xác hơn cấu trúc các nguyên tử. Nhân nguyên tử natri có 11 proton và 11 neutron. Chung quanh nhân nguyên tử là 11 electron. Nils Bohr có công diễn tả thành phần của nguyên tử và xác định được vị trí của chúng trong mô hình của mình và do vậy có thể giải thích được tính năng vật lý của các nguyên tố.
Tính chất vật lý về điện của nguyên tử được xác định do cấu trúc của nó (Hình 3).

2. Điện trở 
Dòng hạt mang điện tích bị cản trở ít nhiều khi dịch chuyển trong vật liệu. Sự cản trở này gây ra do sự ma sát giữa các hạt mang điện tích (thí dụ electron) với các nguyên tử của vật liệu (thí dụ dây dẫn điện bằng kim loại). Các electron di chuyển ngoằn ngoèo giữa các nguyên tử của dây dẫn điện, các electron chịu sự cản trở khi dịch chuyển.
Khi gia tăng nhiệt độ vật liệu dây dẫn điện, các nguyên tử của dây dẫn điện sẽ dao động mạnh hơn. Điều này làm cho các hạt mang điện tích bị cản trở mạnh hơn khi dịch chuyển vl càng nhiều va chạm xảy ra hơn.
-Điện trở là tính chất của một vật liệu gây cản trờ dòng điện.
-Điện trở của dây dẫn điện tăng với nhiệt độ.
Trong thí nghiệm sau đây, chúng ta tìm hiểu sự liên hệ giữa điện áp, dòng điện và điện trở (Hình 1). cấu trúc thí nghiệm (Hình 2) bao gồm một nguồn điện áp có thể chỉnh được với U = 0V...9V và một dây điện dài được quấn quanh một ống để làm điện trở.


Cường độ dòng điện được đo với một máy đo dòng điện. Ta chỉnh trị số điện áp và đọc trị số cường độ dòng điện (xem chú ý kỹ thuật đo). Sau đó, ta ghi trị số điện áp và cường độ dòng điện theo giản đồ điện áp - cường độ dòng điện (Hình 3), giản đồ điện trở - cường độ dòng điện và giản đồ điện trở - điện áp .