Bài 10. Dòng điện không đổi. Nguồn điện

CHÀO MỪNG CÔ VÀ CÁC BẠN ĐẾN VỚI PHẦN THUYẾT TRÌNH CỦA NHÓM 2
Nội dung thuyết trình:
NGUỒN ĐIỆN
Sơ lược về nguyên tắc hoạt động của nguồn điện
Xét vật A mang điện (+), B mang điện (-), ta có: VA > VB. Nối A và B bằng 1 dây dẫn có chứa cả điện tích tự do (-) và (+) thì trong dây dẫn:
Điện (+) chạy từ A đến B (V cao đến V thấp) bởi lực F = +q.E
Điện (-) chạy từ B sang A (V thấp sang V cao) bởi lực điện trường F = -q.E
Cả 2 tạo ra dòng điện có chiều từ A đến B khi VA = VB thì không có dòng điện.

Muốn duy trì lực điện, phải tạo ra lực lạ F lớn hơn và ngược chiều lực tĩnh điện.
Nguồn tạo ra trường lực lạ E gọi là nguồn điện.
Mời cô và các bạn theo dõi tình huống sau:
Nam và Thy đang dỗi nhau, Nam không biết làm như thế nào để cô nàng Thy kiêu kì
nguôi giận đây.


Bỗng Nam nghĩ ra một trò để làm cô nàng nguôi giận. Cậu rút
điện thoại ra và nhắn tin cho Thy: “Bạn gì gì ơi, có bận gì không
nói chuyện với tớ tẹo đi”


Đến đây thì Nam cười mỉm, anh chàng tin rằng chỉ một dòng SMS
“I’m sorry. I luv U” là cô nàng Thy sẽ “tha thứ” cho cậu ngay.
Đang khoái chí với ý tưởng vừa nghĩ ra thì máy của Nam tự nhiên tắt ngúm!!!
HẾT PIN!
Đặc điểm của một số loại pin:
Pin Volta:
Sự ra đời:
Được phát minh vào năm 1800 bởi nhà vật lý học người Ý Alessandro Volta

Alessandro Volta tên đầy đủ là Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta. Ông sinh ngày 18/2/1745 tại Côme
1774: ông trở thành giáo sư vật lý tại trường Khoa học hoàng gia ở Cosmo và trong những năm tiếp theo ông phát minh ra Electrophorus: thiết bị tạo ra dòng điện nhờ ma sát giữa đĩa và một bản kim loại.
1776-1777: ông tập trung nghiên cứu hoá học, nghiên cứu dòng điện trong chất khí và lập những thí nghiệm như sự phóng điện trong bình kín.
1779: ông trở thành giáo sư khoa vật lý trường đại học Pavia trong suốt 25 năm.
1800: Volta phát minh pin điện hoá (pin Volta), cha đẻ của pin hoá học hiện đại, tạo ra dòng điện ổn định.
Ngày 5/03/1827, cả thế giới cùng thương tiếc cho sự ra đi của ông
Hình dạng, cấu tạo của pin Volta:
Mô hình thí nghiệm:
Gồm một cực bằng kẽm (Zn) và một cực bằng đồng (Cu) nhúng trong dung dịch axit sunfuric (H2SO4) loãng.
Pin Daniel:
Sự ra đời: pin Daniel do nhà bác học người Anh là Daniel phát minh ra vào năm 1836.
Cấu tạo:
Gồm 1 thanh đồng (Cu) nhúng vào dung dịch CuSO4 và một thanh kẽm (Zn) nhúng dd ZnSO4. Ở giữa hai dd là vách ngăn xốp hay bình xốp
Cấu tạo của pin Daniel
Cơ chế hoạt động
Khi pin Daniel hoạt động, kẽm tan vào dd thành ion Zn2+, đồng kết tủa trên bề mặt cực đồng:

- Zn  Zn2+ + 2e E=+0,76V
- Cu2+ + 2e  Cu E=+0,34V
=> Phản ứng tổng cộng:
Zn + Cu2+  Zn2+ + Cu E=1,1V
Pin Ganvani (pin điện hoá):
Cấu tạo:
Gồm 1 thanh đồng (Cu) nhúng vào dung dịch CuSO4 và một thanh kẽm (Zn) nhúng dd ZnSO4. Nối hai dd bằng một cầu muối chứa dd bão hoà của một chất điện ly. Nối hai thanh kim loại bằng một dây dẫn điện qua một điện kế.
Pin Leclanché:
Sự xuất hiện: được nhà hoá học người Pháp Leclanché phát minh năm 1886
Cấu tạo:

Nắp nhựa
Thanh than
Túi đựng bột than trộn mangan điôxit MnO2 và than chì
Hộp kẽm
Vỏ bọc bằng bìa
Hồ bột nhão amôni clorua NH4CL
Điện cực âm (anot) của pin là kẽm (đồng thời là vỏ bọc pin)
Điện cực dương (catot) là một thanh than chì được bao bọc bởi hỗn hợp MnO2 và bột than (graphit)
Chất điện ly là NH4Cl ở dạng bột nhão.
Hoạt động:
Các quá trình xảy ra như sau:
Điện cực kẽm cung cấp nguồn electron:
Zn  Zn2+ + 2e E = + 0,76V
Electron chuyển dịch qua mạch ngoài tới điện cực dương tạo ra dòng điện:
2MnO2 + 2H+ + 2e  Mn2O3 + H2O E = 1,04V
Phản ứng trong pin:
Zn + 2MnO2 + 2H+  Zn2+ + Mn2O3 + H2O E = 1,8V