bg vat ly dien tu bai 2 vat dan tu dien 0339

BÀI GIẢNG VẬT LÝ ĐIỆN TỪ Bài VẬT DẪN & TỤ ĐIỆN NỘI DUNG I – Vật dẫn cân tĩnh điện II – Hiện tượng điện hưởng III – Điện dung vật dẫn cô lập IV – Tụ điện, điện dung tụ điện V – Năng lượng điện trường I – VẬT DẪN CÂN BẰNG TĨNH ĐIỆN – Khái niệm: Materials Electrical conductor Semiconductors Electrical insulators I – VẬT DẪN CÂN BẰNG TĨNH ĐIỆN – Khái niệm: Vật dẫn vật có hạt mang điện tự Các hạt chuyển động khắp điểm vật dẫn Trong phạm vi hẹp, vật dẫn vật kim loại Khi tích điện cho vật dẫn đặt vật dẫn điện trường tĩnh, điện tích dịch chuyển vật dẫn nhanh chóng đạt đến trạng thái ổn định, khơng chuyển động có hướng – ta nói vật dẫn trạng thái cân tĩnh điện I – VẬT DẪN CÂN BẰNG TĨNH ĐIỆN – Tính chất: a) Trong lịng vật dẫn khơng có điện E trường (Etrong = 0) b) Toàn vật dẫn khối đẳng   Etrong  c) Mặt vật dẫn, vectơ cường độ điện trường ln vng góc với bề mặt vật dẫn d) Nếu vật dẫn tích điện điện tích phân bố mặt vật dẫn tập trung mũi nhọn – Hiệu ứng mũi nhọn: II – HIỆN TƯỢNG ĐIỆN HƯỞNG Hiện tượng xuất điện tích cảm ứng vật dẫn đặt vật dẫn điện trường gọi + + (S) – + – – + – +A – B + – – + tượng điện hưởng (hay hưởng ứng điện) Mọi đường sức A tới B Điện Độ lớn điện tích hưởng cảm ứng ln với tồn độ lớn điện tích phần vật mang điện Charging Objects by Induction III – ĐIỆN DUNG CỦA VẬT DẪN CÔ LẬP: Q C V Quả cầu KL R C k Đơn vi đo điện dung F (fara) F (micrô fara) = 10 – F nF (nanô fara) = 10 – F pF (picô fara) = 10 – 12 F IV – TỤ ĐIỆN (Capacitor) – Khái niệm, phân loại: Tụ điện hệ hai vật dẫn đặt gần cho chúng xảy tượng điện hưởng tồn phần Hai vật dẫn gọi hai (hay hai cốt) tụ điện Kí hiệu: C + - IV – TỤ ĐIỆN (Capacitor) – Đặc tính tụ điện: IV – TỤ ĐIỆN (Capacitor) – Đặc tính tụ điện: • Nạp, xả điện • Ngăn dịng điện chiều • Nối tắt tín hiệu cao tần U I ZC 1 ZC   C 2fC IV – TỤ ĐIỆN (Capacitor) Cách đọc giá trị điện dung: a) Đọc theo đơn vị pF (2 chữ số): • 05J = pF  5% • 10K = 10 pF  10% Lưu ý sai số: M = 20%; K = 10%; I, J = 5%; H = 3%; G = 2%; F = 1%; IV – TỤ ĐIỆN (Capacitor) Cách đọc giá trị điện dung: a) Đọc theo đơn vị pF (3 chữ số): • 121K = 120 pF  10% • 103M = 10000 pF  20% = 10 nF  20% • 470M = 47 pF  20% IV – TỤ ĐIỆN (Capacitor) – Phương pháp kiểm tra tụ điện: Khi tụ bắt đầu nạp (xả) : Dòng tăng mạnh nên R giảm nhỏ Khi tụ nạp đầy (xả hết): Dòng = 0, nên R tăng lớn Khi có dấu hiệu nghi ngờ hư hỏng, ta tháo rời tụ điện khỏi mạch kiểm tra Ohm kế Tụ nạp điện từ pin bên Ohm kế, Ohm kế dựa vào dòng nạp để hiển thị giá trị điện trở Lưu ý: - Nếu điện dung tụ lớn, tụ nạp lâu tốc độ di chuyển kim chậm - Đối với tụ có điện dung nhỏ so với pF, kim đồng hồ di chuyển không bước nêu trình nạp nhanh IV – TỤ ĐIỆN (Capacitor) – Các ứng dụng tụ điện: • Lọc nguồn • Ghép tín hiệu • Phân dịng • Phân tần 8– Các ứng dụng tụ điện: a Lọc nguồn Hiệu điện dc có gợn sóng Chỉnh lưu toàn kì Xả Nạp + _ C Điện trở tải (a) Hiệu điện dc có gợn sóng Nạp Xả Nạp (b) Xả Naïp 8– Các ứng dụng tụ điện: a Lọc nguồn 8– Các ứng dụng tụ điện: b Ghép tín hiệu (tụ nối tắt) dc 0 Khuếch đại (a) Tụ nối tắt 8– Các ứng dụng tụ điện: c Tụ phân dòng (Bypass): dc  ac 0 Chỉ có dc Tụ ngắn mạch ac giữ lại dòng dc (b) Tụ bypass IV –CHẤT ĐIỆN MƠI Hình 2.38 Phân tử định hướng ngẫu nhiên khơng có điện trường ngồi Hình 2.39 Phân tử phân cực định hướng có điện trường ngồi Hình 2.40 Chất điện mơi phân cực BÀI TẬP Tính điện dung vật dẫn lập, hình cầu M r R Tích điện Q cho cầu điện M bên kQ cầu là: V r Suy ra, điện dung cầu là: Q R C  V k Quả cầu có điện dung 1F phải có bán kính 9.109m! BÀI TẬP CM cơng thức tính điện dung tụ điện phẳng ++++++++ d - + d M - x Ta biết, điện điểm lòng tụ điện là: x VM  0 Suy ra, hđt gữa tụ điện là: d Qd U  VM  VN   0 0S Vậy điện dung tụ điện phẳng là: Q 0S C  U d BÀI TẬP CM công thức tính điện dung tụ điện trụ Ta biết, điện điểm M tụ điện là: 2kQ R VM  ln h r Suy ra, hđt tụ điện là: 2kQ R U  V  V  ln h R1 Vây điện dung tụ điện trụ là: Q h 20 h C   R R2 U 2k.ln ln R1 R1 BÀI TẬP CM cơng thức tính điện dung tụ điện cầu Ta biết, điện điểm M tụ điện là: VM  kQ kQ 1   kQ(  ) r R2 r R2 Suy ra, hiệu điện tụ điện là: 1 R  R1 U  V  V  kQ(  )  kQ R1 R R 1R Vậy điện dung tụ điện cầu là: C Q R 1R 40 R1R   U k(R  R1 ) R  R1 ... đọc giá trị điện dung: a) Đọc theo đơn vị pF (3 chữ số): • 121 K = 120 pF  10% • 103M = 10000 pF  20 % = 10 nF  20 % • 470M = 47 pF  20 % IV – TỤ ĐIỆN (Capacitor) – Phương pháp kiểm tra tụ điện:... Ta biết, điện điểm M tụ điện là: 2kQ R VM  ln h r Suy ra, hđt tụ điện là: 2kQ R U  V  V  ln h R1 Vây điện dung tụ điện trụ là: Q h 2? ??0 h C   R R2 U 2k.ln ln R1 R1 BÀI TẬP CM cơng...  C 2? ??fC IV – TỤ ĐIỆN (Capacitor) Cách đọc giá trị điện dung: a) Đọc theo đơn vị pF (2 chữ số): • 05J = pF  5% • 10K = 10 pF  10% Lưu ý sai số: M = 20 %; K = 10%; I, J = 5%; H = 3%; G = 2% ;