Trang 1

CHỦ ĐỀ 1: TƯƠNG TÁC GIỮA CÁC ĐIỆN TÍCH- ĐL BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH

(BÀI 1: ĐỊNH LUẬT COULOMB)

- Định luật Coulomb: Lực tương tác giữa hai điện tích điểm q1, q2 đứng yên:

1 22

..

k q qF

r

Với: k = o

14

= 9.10 9 (Nm2/C2): là hệ số tỉ lệ;

o = 8,85.10 – 12 (F/m): là hằng số điện. : là hằng số điện môi của môi trường.

- Mật độ điện khối:

dqdV

- Mật độ điện mặt:dqdS

- Mật độ điện dài: dqd

Trang 2

CHỦ ĐỀ 2: VECTƠ CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG

(BÀI 2: ĐIỆN TRƯỜNG) 1. Điện trường là vùng môi trường vật chất tồn tại xung quanh các điện tích và tác dụng lực lên các điện tích

khác đặt trong nó: qFE

(V/m)

2. Điện trường: Gây ra bởi:

a. Một điện tích điểm:

(V/m)

Q>0: E hướng ra xa Q Q<0; E hướng lại gần Q

b. Vòng dây tròn, bán kính a, tích điện đều Q:

Điện trường tại M cách tâm O một khoảng cách x:

32 2 2( )

k Q xE

a x

=> Tại tâm O: x= 0 E=0

c. Mặt rộng vô hạn, tích điện đều với mật độ điện tích mặt σ> 0:

Điện trường tại điểm M trên trục, cách mặt phẳng một đoạn x:

o

| |E2

(với 120 8.85.10 F/m)

Chứng tỏ điện trường của mặt rộng vô hạn này không phụ thuộc vào khoảng cách từ điểm khảo sát M đến mặt phẳng.

d. Thanh dài (dây dài) vô hạn, tích điện đều với mật độ dài λ> 0: Điện trường tại điểm M cách thanh một

đoạn a:

2k | |Ea

x

Trang 3

CHỦ ĐỀ 3:ĐƯỜNG SỨC ĐIỆN TRƯỜNG- ĐIỆN THÔNG- ĐỊNH LÝ GAUSS

BÀI 2: (TIẾP THEO)

e. Khối cầu tâm O, bán kính a, tích điện đều với mật độ khối ρ > 0:

- Điện trường tại điểm M nằm ngoài khối cầu:

2

k QEngoài

r

(Giống như một điện tích điểm đặt tại tâm)

- Điện trường tại điểm M nằm trong khối cầu:

0

rEtrong

3

3. Điện thông- thông lượng điện cảm:

- Điện thông: E E(S) (S) (S)

d E.d S EdScos

(V.m)

Nếu E là điện trường đều và S là mặt phẳng: . .cosE E S với

- Điện cảm: 0D E

(C/m2)

- Thông lượng điện cảm :

( ) ( ) ( )

. .cosD DS S S

d Dd S D dS

- Định lý Gauss (Mặt kín):

( )

0( )

..Trong S

ES

QE d s

( )( )

. D Trong SS

D d s Q

(E; n)

Trang 4

CHỦ ĐỀ 4: ĐIỆN THẾ- HIỆU ĐIỆN THẾ- QUAN HỆ GIỮA E VÀ V (BÀI 3)

1. Công lực điện trường:

(J)

2. Điện thế:

a. Điện thế tại điểm M do điện tích Q gây ra: MM

kQV Cr

Nếu gốc điện thế ở vô cùng 0C => MM

kQVr

b. Mặt rộng vô hạn, tích điện đều với mật độ mặt :

- Điện trường tại M cách mặt phẳng khoảng cách x:

(1mp)o

| |E2

- Điện thế tại M cách mặt phẳng khoảng cách x: (1 )0

.2mpV x

3. Mối liên hệ giữa E và V : dVEdn

Gốc điện thế tại 0< :

Gốc điện thế tại 0> :

Trang 5

CHỦ ĐỀ 5: VẬT DẪN- TỤ ĐIỆN- NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TRƯỜNG (BÀI 4: VẬT DẪN)

0. Vật dẫn là vật có các hạt mang điện tự do. Kim loại là vật dẫn điển hình.

1. Tính chất của vật dẫn:

Trong lòng vật dẫn không có điện trường Etrong=0.

Toàn bộ vật dẫn là khối đẳng thế.

Vectơ cường độ điện trường

E trên bề mặt vật dẫn có phương vuông góc với bề mặt vật dẫn, và có

độ lớn 0

E

Điện tích chỉ phân bố bề mặt ngoài vật dẫn.

2. Điện dung của vật dẫn cô lập phụ thuộc vào hình dạng, kích thước vật dẫn.

Tụ phẳng:

0. .SCd

6 9 121 10 10 10F F nF pF

Với S: diện tích hai bản cực (m2)

d :khoảng cách hai bản cực (m),

12

0 8,85.10 /F m

UEd

.Q C U

3. Ghép tụ:

Ghép nối tiếp:

1 2 3 ... nQ Q Q Q Q

Ghép song song:

1 2 3 ... nU U U U U

4. Năng lượng của tụ điện:

21 .2

W CU

Trang 6

BÀI 5: SO SÁNH ĐIỆN TRƯỜNG VÀ TỪ TRƯỜNG TĨNH

0. Từ trường là môi trường vật chất tồn tại xung quanh các dòng điện và tác dụng lực từ lên các dòng điện

khác đặt trong nó.

1. Từ thông cho biết số lượng đường sức từ gởi qua mặt (S).

m m(S) (S) (S)

d BdScosα B.d S

Trong hệ SI, đơn vị đo từ thông là vêbe (Wb).

2. So sánh Điện trường E

và Từ trường H

.

Điện trường Từ trường - Xung quanh điện tích có điện trường.

- Đặc trưng cho điện trường tại mỗi điểm là vectơ

cường độ điện trường E

.

- Vectơ cường độ điện trường gây bởi một điện tích

điểm: 2QE kr

- Hằng số điện: 0 = 8,85.10 – 12 F/m

- Hệ số điện môi:

- Vectơ cảm ứng điện: 0D E

- Đường sức điện

- Điện thông E: cho biết số lượng đường sức điện

trường E gửi qua mặt S:

E(S)

E.dS E.dS.cos

- Lực điện trường: F q E

- Định lý Gauss: trong(S)

0(s)

qE.dS

- Lưu thông của vectơ cđđt: AB(AB)

E.d U

- Xung quanh dòng điện có từ trường.

- Đặc trưng cho từ trường tại mỗi điểm là vectơ cảm

ứng từ B

.

- Vectơ cảm ứng từ gây bởi một yếu tố dòng điện:

03d B Id , r

4 r

- Hằng số từ: 0 = 4.10 – 7 H/m

- Hệ số từ môi:

- Vectơ cảm ứng từ: 0B H

- Đường sức từ

- Từ thông m: cho biết số lượng đường sức từ B gửi

qua mặt S:

m(S)

B.dS B.dS.cos

- Lực từ: d F Id , B

- Định lý Gauss: (s)

B.dS 0

- Lưu thông của vectơ cđtt: kk(C)

Hd I

Trang 7

CHỦ ĐỀ 6: VECTƠ CẢM ỨNG TỪ B- CƯỜNG ĐỘ TỪ TRƯỜNG H (BÀI 5: TỪ TRƯỜNG TĨNH)

1. Cảm ứng từ B: Xác định bằng quy tắc vặn nút chai (hay Quy tắc nắm tay phải):

2. Vectơ cảm ứng từ: 0B H

3. Xác định cảm ứng từ B:

a. Cảm ứng từ của dòng điện thẳng:

+ Dòng điện rất dài, hay điểm khảo sát nằm gần dòng điện:

+ Dòng điện rất dài, điểm khảo sát nằm trên đường

vuông góc với dòng điện tai một đầu: 0. .4 .M

IBh

+ Điểm khảo sát nằm trên đường thẳng chứa dòng điện: 0MB

b. Cảm ứng từ tâm O của vòng dây điện tròn bán kính R:

00

. .2

IBR

+ Nếu cung tròn chắn một góc α ở tâm thì : 00( )

. . .4 .

IBR

c. Cảm ứng từ trong lòng ống dây:

với: n: mật độ dòng (vòng/m)

+ Dây Soneloid: NnL

Vậy: Từ trường trong lòng ống dây Soneloid là từ trường đều.

Với: L : chiều dài ống dây (m) N : số vòng dây quấn trên ống (vòng)

+ Dây Torid: 2Nn

r

Vậy: Từ trường trong lòng ống dây Teroid là từ trường không đều.

01 2

. . . cos cos4 .

IBh

0. .2 .M

IBh

- Cùng chiều kim đồng hồ: B hướng vào

- Ngược chiều kim đồng hồ: B hướng ra

Trang 8

CHỦ ĐỀ 7: TỪ THÔNG - ĐỊNH LÝ VỀ TỪ TRƯỜNG- LỰC TỪ F

BÀI 5 (tt)

1. Từ thông: Cho biết số lượng đường sức từ gởi qua mặt (S).

m m(S) (S) (S)

d BdScosα B.d S

Trong hệ SI, đơn vị đo từ thông là vêbe (Wb).

Nếu B là từ trường đều và S là mặt phẳng: . .cosm B S với:

2. Định lý Gauss: (s)

m B.dS 0 (Trong tự nhiên không có từ tích)

3. Định lý Ampre: kk(C)

Hd I (Cùng chiều vặn nút chai: I > 0; ngược chiều I < 0)

4. Lực từ F: Xác định theo quy tắc Bàn tay trái

a. Tác dụng của từ trường lên dòng điện thẳng:

sinF BI

Với

b. Tác dụng của từ trường đều lên khung dây:

Mômen lực từ tác dụng: . . . .sinM N B I S

với

c. Lực tương tác giữa 2 dòng điện thẳng dài vô hạn:

0 1 2. . . .2

I I lFd

Lực tương tác trên mỗi đơn vị chiều dài:

0 1 2. . .2

I IFfd

+ Hai dòng điện song song cùng chiều: hút nhau. + Hai dòng điện song song ngược chiều: đẩy nhau.

(B x n )

(B x n )

( B x I )

Trang 9

CHỦ ĐỀ 8: TÁC DỤNG CỦA TỪ TRƯỜNG LÊN ĐIỆN TÍCH ĐANG CHUYỂN ĐỘNG- LỰC LORENTZ (BÀI 6)

Hạt mang điện chuyển động trong từ trường chịu tác dụng của lực từ, lực này gọi là lực Lotentz:

F qv B

Các đặc điểm của lực Lorentz:

Có phương vuông góc với v

và .B

Có chiều theo quy tắc bàn tay trái đối với điện tích dương, quy

tắc bàn tay phải đối với điện tích âm:

Đặt bàn tay trái (hoặc phải) sao cho các đường cảm ứng từ hướng

xuyên qua lòng bàn tay, chiều đi từ cổ tay đến bốn ngón tay là

chiều của v

, thì ngón tay cái choãi ra 900 sẽ chỉ chiều của lực Lorentz.

Độ lớn: sinF q vB , với

Điểm đặt tại điện tích q.

3. Chuyển động của hạt điện tích trong từ trường đều:

a. Nếu vecto vận tốc đầu v

song song với B

:

F =0 điện tích chuyển động thẳng đều theo hướng cũ.

b. Nếu vecto vận tốc đầu v

vuông góc với B

:

Điện tích chuyển động tròn đều với lực Lorents hướng

vào tâm, có:

- Độ lớn:2

nvF q Bv ma mr

- Bán kính quỹ đạo: mvrq B

- Chu kỳ quay:

2 mTq B

c. Nếu vecto vân tốc ban đầu tạo với B một góc :

Quỹ đạo của điện trường là những đường xoắn lò xo, với

- Bán kính xoắn lò xo:

0 sinmvmvrq B q B

- Chu kỳ 2 mTq B

Bước xoắn / / 02. os mh v T v cq B

( B x v )

Trang 10

CHỦ ĐỀ 9: CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ (BÀI 7)

- Định luật Lenz: cho phép xác định chiều của dòng điện cảm ứng Ic: “Dòng điện cảm ứng trong một mạch kín

phải có chiều sao cho từ trường mà nó sinh ra chống lại nguyên sinh ra nó.”

Nếu m tăng thì

BBC ; Nếu m giảm thì

BBC

Vẽ Bc, sau đó dùng quy tắc nắm tay phải suy ra dòng điện cảm ứng Ic

- Định luật Faraday về suất điện động cảm ứng:

( . .cos )md d B SN Ndt dt

(Lấy đạo hàm của thông số biến thiên theo thời gian)

Với từ thông: m B .S. c o s

Suất điện động cực đại: 0 NBS

Tính vận tốc góc :

1 vòng 2

n vòng/s = 2 .N (rad/s)

- Đoạn dây dẫn chuyển động trong từ trường đều:

m| d | Bv sindt

Nếu mạch hở thì hai đầu đoạn MN có hiệu điện thế: U

- Hệ số tự cảm: m LI

- Hệ số tự cảm của ống dây Soneloid: 2

0m N SLI

; ( B x v )

; ( B x n )

Trang 11

CHỦ ĐỀ 10: GIAO THOA ÁNH SÁNG (BÀI 8+9)

- Sóng điện từ truyền trong chân không, với vận tốc c= 3.108m/s, bước sóng 0cf

- Sóng điện từ truyền trong môi trường chiết suất n, với vận tốc: cvn

- Bước sóng truyền trong môi trường chiết suất n là: 0

n

Khi truyền từ môi trường này sang môi trường khác: Chỉ vận tốc v và bước sóng λ thay đổi, chu kỳ T và

tần số f không đổi.

a. Quang lộ:

Quang lộ của ánh sáng trong thời gian t là quãng đường mà ánh sáng truyền được trong chân không trong

khoảng thời gian đó: L ns (m) ; với n: chiết suất của từng vùng môi trường, s: quãng đường

2. Giao thoa:

Hiện tượng hai hay nhiều sóng ánh sáng gặp nhau, tạo nên trong không gian những dải sáng, tối xen kẽ nhau gọi

là sự giao thoa ánh sáng.

Những dải sáng và tối đó được gọi là những cực đại và cực tiểu giao thoa, hay các vân giao thoa; chúng tương

ứng với những giá trị cực đại và cực tiểu của cường độ ánh sáng.

a. Điều kiện để có có giao thoa: hai sóng phải là hai sóng kết hợp và có cùng phương truyền sóng.

Sóng kết hợp: là những sóng ánh sáng có cùng tần số và độ lệch pha không đổi theo thời gian.

b. Giao thoa bởi hai nguồn điểm:

- Điều kiện để có cực đại giao thoa:

Tại những điểm mà hiệu quang lộ của hai sóng tới bằng số nguyên lần bước sóng sẽ cho cực đại giao

thoa: L2 – L1 = k

với k = 0, 1, 2, …, gọi là bậc giao thoa.

- Điều kiện để có cực tiểu giao thoa:

Tại những điểm mà hiệu quang lộ của hai sóng tới bằng số bán nguyên lần bước sóng sẽ cho cực tiểu

giao thoa L2 – L1 = (k + 0,5)

- Giao thoa Young:

Gọi khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp hoặc giữa hai vân tối liên tiếp là khoảng vân i, thì:

Dia

Với: là bước sóng, D: khoảng cách từ khe tới màn, a: khoảng cách giữa hai khe.

Khi đó, vị trí của vân sáng phải thỏa công thức: xs = ki

và vị trí của vân tối phải thỏa công thức: xt = (k + 0,5)i

Trang 12

- Giao thoa do phản xạ:

Sóng điện từ bị đảo pha 1800 khi phản xạ từ bề mặt môi trường có chiết suất lớn hơn môi trường tới.

Nếu phản xạ từ bề mặt môi trường có chiết suất nhỏ hơn chiết suất của môi trường tới thì tia phản xạ

không bị đảo pha.

- Giao thoa bởi hai bản mỏng:

Hiệu ứng giao thoa thường quan sát trên các lớp màn mỏng như: ván dầu trên mặt nước, bong bóng xà

phòng, hơi nước trên tấm kính,…là kết quả sự giao thoa của hai chùm tia phản xạ trên hai bề mặt bản

mỏng.

- Nêm không khí: vân giao thoa trên mặt nêm là những đoạn thẳng song song nằm trên mặt nêm, cách

đều nhau một khoảng vân i: i2

(α: góc nghiêng của nêm).

Toạ độ vân sáng bậc k: sx (k 0,5)2

Toạ độ vân tối bậc k: tx k2

- Vân tròn Newton: Vân giao thoa là những vòng sáng tối xen kẽ, do Newton khám phá nên gọi là vân tròn Newton.

Vị trí của vân sáng thỏa điều kiện: d (k 0,5)2

Vị trí của vân tối thỏa điều kiện: d k2

Bán kính vân sáng thứ k: sr 2Rd (k 0,5)R

Bán kính vân tối thứ k: tr 2Rd kR