Bạn đang xem bài viết Định luật Fa-ra-day Công thức Faraday tại thcshuynhphuoc-np.edu.vn bạn có thể truy cập nhanh thông tin cần thiết tại phần mục lục bài viết phía dưới.
Định luật Faraday, hay còn gọi là Công thức Faraday, là một trong những định luật quan trọng nhất trong lĩnh vực vật lý điện. Được đặt tên theo nhà vật lý học Michael Faraday, định luật này giúp chúng ta hiểu rõ hơn về mối quan hệ giữa điện trường và từ trường trong quá trình tạo ra dòng điện.
Bắt nguồn từ một loạt các thí nghiệm và quan sát về hiện tượng điện từ, Faraday đã phát hiện ra rằng sự thay đổi của dòng điện trong một mạch dẫn điện sẽ tạo ra một trường từ xung quanh mạch đó. Đồng thời, khi một dòng điện có sự thay đổi trong thời gian tạo ra từ trường, nó sẽ tác động lên mạch dẫn điện và tạo ra một hiện tượng ngược lại – điện động cực đại.
Công thức Faraday đã được phát triển từ những quan sát này và được biểu diễn bằng một phương trình toán học. Công thức này là một công cụ hữu ích để tính toán và dự đoán những hiện tượng điện từ trong các hệ thống điện tử và điện động học. Nó đã đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc phát triển các công nghệ điện tử và đóng góp quan trọng vào sự phát triển của xã hội hiện đại.
Bằng việc hiểu và áp dụng công thức Faraday, chúng ta có thể tính toán và hiểu rõ hơn về các hiện tượng điện từ xảy ra xung quanh chúng ta. Định luật Faraday đã khẳng định vai trò quan trọng của lĩnh vực vật lý điện trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta và là nền tảng cho sự phát triển của công nghệ điện tử và các ngành công nghiệp liên quan.
Từ việc xây dựng mạch điện đơn giản cho đến phát triển các hệ thống điện tử phức tạp, công thức Faraday không chỉ là một nguyên lý lý thuyết, mà còn mang lại những ứng dụng thực tiễn quan trọng. Điều này cho thấy tầm quan trọng và ảnh hưởng của công thức Faraday đối với hệ thống điện tử và cuộc sống của chúng ta.
Định luật Faraday là gì? Công thức Faraday như thế nào? Là câu hỏi được rất nhiều bạn học sinh quan tâm. Chính vì vậy trong bài viết dưới đây thcshuynhphuoc-np.edu.vn trân trọng giới thiệu toàn bộ kiến thức về Faraday như: nội dung định luật, công thức kèm theo một số ví dụ minh họa. Thông qua tài liệu này các bạn có thêm nhiều tư liệu ôn tập, củng cố kiến thức để biết cách giải các bài tập Vật lí 11.
Định luật cảm ứng Faraday là định luật cơ bản trong điện từ, cho biết từ trường tương tác với một mạch điện để tạo ra sức điện động – một hiện tượng gọi là cảm ứng điện từ. Đó là nguyên lý hoạt động cơ bản của máy biến áp, cuộn cảm, các loại động cơ điện, máy phát điện và nam châm điện. Bên cạnh đó các bạn xem thêm công thức tính nhiệt lượng tỏa ra.
1. Phát biểu định luật Faraday
Khối lượng chất giải phóng ở mỗi điện cực tỉ lệ với điện lượng đi qua dung dịch và đương lượng của chất.
2. Công thức Faraday
Trong đó:
- m: khối lượng chất giải phóng ở điện cực (gam)
- A: khối lượng mol nguyên tử của chất thu được ở điện cực
- n: số electron mà nguyên tử hoặc ion đã cho hoặc nhận
- I: cường độ dòng điện (A)
- t: thời gian điện phân (s)
- F: hằng số Faraday là điện tích của 1 mol electron hay điện lượng cần thiết để 1 mol electron chuyển dời trong mạch ở catot hoặc ở anot (F = 1,602.10-19.6,022.1023 ≈ 96500 C.mol-1)
3. Mở rộng định luật
Khối lượng vật chất giải phóng ở điện cực dương cũng bằng khối lượng vật chất bám vào cực âm.
Từ công thức định luật Fa-ra-đây, ta có thể suy ra các đại lượng cường độ dòng điện, thời gian điện phân, khối lượng mol nguyên tử (từ đó xác định tên nguyên tố).
4. Bài tập định luật Faraday
Bài 1
Một bình điện phân đựng dung dịch AgNO3 có điện trở là 2,5 Ω. Canốt của bình điện phân bằng bạc (Ag) và hiệu điện thế đặt vào hai điện cực của bình là 10V. Tính khối lượng m của bạc bám vào catốt sau 16 phút 5 giây. Khối lượng nguyên tử của bạc là A=108 và hóa trị n = 1.
Bài giải:
Đổi 16 phút 5 giây = 965 giây
Cường độ dòng điện chạy qua bình điện phân là:
Khối lượng bạc bám vào catốt sau 16 phút 5 giây là:
Đáp án: 4,32 g
Bài 2: Người ta muốn bóc một lớp đồng dày d = 10μm trên một bản đồng diện tích S = 1cm2 bằng phương pháp điện phân. Cường độ dòng điện là 0,010 A. Tính thời gian cần thiết để bóc được lớp đồng. Cho biết đồng có khối lượng riêng là D = 8900 kg/m3, khối lượng mol 64 g/mol và hóa trị 2.
Bài giải:
Khối lượng đồng phải bóc đi:
m = D.V = D.S.d = 8900.1.10-4.10.10-6 = 8,9.10-6 (kg) = 8,9.10-3 (g)
Áp dụng công thức định luật Faraday:
Đáp án: 2683 giây
Bài 3
Cho mạch điện như hình vẽ: Có bộ nguồn (E = 12 V; r = 0,4 Ω), R1 = 9Ω, R2 = 6Ω và một bình điện phân đựng dung dịch CuSO4, anôt bằng đồng Cu và điện trở của bình điện phân Rp = 4Ω. Tính:
a) Cường độ dòng điện qua mạch chính.
b) Khối lượng đồng thoát ra ở cực dương trong 16 phút 5 giây.
Gợi ý đáp án
Khi điện phân một dung dịch muối mà kim loại anôt làm bằng chính kim loại ấy thì xảy ra hiện tượng cực dương ta (kim loại đề cập trong bài trên chính là Cu). Đến đây bài toán không có gì mới. Ta xem bình điện phân như một điện trở và tính toán bình thường. Riêng bình điện phân thì ta quan tâm tới dòng điện chạy qua bình điện phân, thời gian điện phân và khối lượng kim loại giải phóng ở điện cực. Lưu ý rằng khối lượng này tính bằng gam (g) chứ không phải bằng kilogam (kg)
a) Điện trở tương đương mạch ngoài:
b) Khối lượng đồng thoát ra ở cực dương:
Trong bài viết này, chúng ta đã tìm hiểu về định luật Faraday và công thức Faraday.
Định luật Faraday, được đặt theo tên nhà khoa học Michael Faraday, là một trong những định luật quan trọng trong lĩnh vực điện hóa. Định luật này chỉ ra rằng lượng điện tích được tạo ra trong một mạch điện phụ thuộc vào tỉ lệ thuận với số lượng chất điện ly tan chảy tại các điện cực của mạch và thời gian trôi qua.
Công thức Faraday được sử dụng để tính toán lượng điện tích được tạo ra trong một quá trình điện hóa. Công thức này được công thức hóa bởi Michael Faraday và được viết như sau: Q = I * t, trong đó Q là lượng điện tích (Coulomb) được tạo ra, I là dòng điện (Ampe) và t là thời gian (giây).
Định luật Faraday và công thức Faraday đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực, bao gồm cả hóa học, điện tử, điện hóa và nhiều ứng dụng khác. Điều này cho phép chúng ta phân tích và tính toán lượng điện tích di chuyển qua các mạch điện và tạo ra những hiện tượng điện hóa.
Tóm lại, định luật Faraday và công thức Faraday là hai khái niệm quan trọng trong lĩnh vực điện hóa. Chúng giúp chúng ta hiểu về quá trình di chuyển của điện tích trong mạch và cung cấp công cụ tính toán cho nghiên cứu và ứng dụng thực tế.
Cảm ơn bạn đã xem bài viết Định luật Fa-ra-day Công thức Faraday tại thcshuynhphuoc-np.edu.vn bạn có thể bình luận, xem thêm các bài viết liên quan ở phía dưới và mong rằng sẽ giúp ích cho bạn những thông tin thú vị.
Từ Khoá Liên Quan:
1. Định luật Faraday
2. Công thức Faraday
3. Hiện tượng điện ly
4. Dòng điện điều chỉnh
5. Phản ứng oxi hóa
6. Phản ứng khử
7. Hiệu điện thế
8. Dung sai điện ly
9. Điện cực
10. Áp suất điện ly
11. Môi trường điện ly
12. Lượng điện tích
13. Phản ứng hóa học
14. Điện áp điện giải
15. Sự chuyển đổi điện năng
