Khóa luận tốt nghiệp Vật lý: Một số câu hỏi trắc nghiệm khách quan chương cảm ứng điện từ và chương trường điện từ trong chương trình vật lý đại cương

NHIÊM VỤ NGHIÊN CỨU ĐÈ TÀI - Nghiên cứu một số hình thức phổ biến trong đo lường đánh giá, các van dé của kỹ thuật trắc ngiệm - Xây dựng hệ thống 50 câu trắc nghiệm khách quan nhiều lựa

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP.HCM

LOP: Lí IVB

Thành phố Hồ Chí Minh tháng 05/2009

Trang 2

DANH SÁCH CAC TỪ VIET TAT TRONG

LUAN VAN

VIET DAY DU VIET TAT

Ap dung AD

Biét B Hiéu H

Phân tích trước khảo sát PTTKS

Phân tích sau khảo sát PTSKS

Sinh viên SV

Trac nghiém TN

Trắc nghiệm khách quan TNKQ Trac nghiém khach quan nhiều lựa chọn TNKQNLC

Thành phó Hồ Chí Minh TP HCM

Trang 3

Loi cảm ơn

thời gian qua.

® Thay T ruong Dinh Toa đã tan tinh hướng dan em

hoàn thành dé tai này.

4® Thay Nguyễn Thanh Tú đã cung cấp, hướng dẫn em

su dụng phân mém thong kê Test, memix và hồ trợ em

thực hiện dé tài nay.

@ 7, ap thé SV Li II đã tích cực tham gia các đọt khảo

Sát.

® Tập thể SV lớp Lí 4 cùng những bạn thân đã nhiệt

tình giúp đỡ và tham gia đóng góp y kiến.

Xin chân thành cảm ơn!

Trang 4

Trắc nghiệm khách quan GVHD ThS Trương Đình Tòa

việc đôi mới hình thức kiểm tra đánh giá cũng đóng vai trò hết sức quan trọng Bởi chỉ

có thông qua hình thức kiểm tra đánh giá chúng ta mới đối chiếu các hoạt động đang

triển khai với mục dich đã định, hoặc thẩm định các kết quả đã làm dé từ đó cải tiến, nâng cao chất lượng, hiệu quả công viêc.

Từ trước đến nay, trong giáo dục đã có những hình thức kiểm tra đánh giá kết quả học tập như vấn đáp, quan sát, viết Mỗi hình thức đều có những ưu, nhược điểm riêng.

Do nhiều lí do khác nhau mà hình thức kiểm tra đánh giá bằng luận đề được sử dụng hầu hết mặc dù trong quá trình áp dụng, hình thức này đã bộc lộ những mặt hạn chế như: kết

quả phản hồi chậm, nội dung kiểm tra không bao quát, điểm số còn phụ thuộc chủ quan

người cham, dé nảy sinh tiêu cực trong thi cử (quay cop, mang tài liệu), thí sinh có thói

quen học tủ, học vẹt Trong khi đó hình thức kiểm tra đánh giá bằng trắc nghiệm khách

quan lại tỏ ra có nhiều ưu điểm như: kết quả phản hồi nhanh, khả năng bao quát kiến

thức rộng, điểm số khách quan, có thể ngăn ngừa nạn hoc tủ hoc vet, gian lận trong thi

cử Chính vì vậy hình thức trắc nghiệm đang được ngành giáo dục đưa vào áp dụng thử

nghiệm và trong thời gian tới trắc nghiệm khách quan sẽ được áp dụng rộng rãi Chính

vì vậy mà huấn luyện cách soạn thảo câu trắc nghiệm và các vấn đề liên quan cho sinh

viên khi còn học tại trường sư phạm là rất cần thiết.

Nhiều năm qua, kĩ năng “kiểm tra đánh giá thành quả học tập của học sinh” chưa

được quan tâm đúng mức Trong trường Dai học Sư phạm nói chung và khoa Vật Li nói

riêng, việc kiểm tra đánh giá bang trắc nghiệm chưa phổ biến, chi áp dụng ở một số

môn Chủ yếu là áp dụng trong đợt kiểm tra giữa học phần cho nên kinh nghiệm về việc

kiêm tra băng hình thức trac nghiệm còn hạn chê Do đó mỗi sinh viên sư phạm cân có

SVTH: Trương Thùy Kiéu Oanh

Trang 5

kiến thức và những kĩ năng về trắc nghiệm để phục vụ cho công tác giảng dạy trong

tương lai Đó cũng là lí do em chọn đề tài “ M6t số câu hỏi trắc nghiệm khách quan

chương Cảm ứng điện từ và chương Trường điện từ trong chương trình vật lí đại cương”.

2 NHIÊM VỤ NGHIÊN CỨU ĐÈ TÀI

- Nghiên cứu một số hình thức phổ biến trong đo lường đánh giá, các van dé của kỹ thuật

trắc ngiệm

- Xây dựng hệ thống 50 câu trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn trong chương “ Cảm

ứng điện từ” và chương “Trường điện từ”.

- Phân tích đánh giá kết quả KS trên cơ sở đó nhận xét trình độ kiến thức của lớp KS.

3 ĐÓI TƯỢNG NGHIÊN CUU DE TÀI

- Hệ thống các câu trắc nghiệm trong chương “ Cảm ứng điện từ” và chương “Trường điện từ” dùng để khảo sát sinh viên khoa lý.

- Trình độ kiến thức và các kĩ năng đạt được và chưa đạt được của sinh viên thông qua bải

kiêm tra.

4 PHAM VINGHIÊN CUU DE TÀI

- Đề tài chỉ giới hạn nghiên cứu phương pháp trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn ,

nhằm soạn thảo đánh giá kết quả học tập của sinh viên trong 2 chương chương “ Cảm ứng

điện từ” và chương “Trường điện từ”.

- Đôi tượng KS là các sinh viên năm 2.

5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ĐÈ TÀI

- Phương pháp nghiên cứu lí luận.

- Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm.

- Phương pháp điều tra phỏng van.

- Phương pháp thông kê toán học.

- Phương pháp bồ trợ (phần mềm xử lí thống kê Test và phần mềm dao đề).

Trang 6

PHAN NOI DUNG

Chương 1: CO SỞ LÍ LUẬN VE KIEM TRA VÀ ĐÁNH GIA BANG

TRAC NGHIEM KHACH

1 TONG QUAN VE DO LUONG

1.1 Nhu cầu đo lường trong giáo dục

- Trong cuộc sống hàng ngày, nhu cầu đo lường đánh giá chiếm một tỉ lệ lớn Con người

phải đối chiếu các hoạt động đang triển khai với mục đích đã định, hoặc thâm định các kết

quả đã làm để từ đó cải tiến.

- Muốn đánh giá chính xác thì phải đo lường trước Không có số đo thì không thể đưa ra

những nhận xét hữu ích.

- Trong giáo dục, việc đo lường đánh giá cũng hết sức quan trọng Nhờ đo lường đánh giá

mà giáo viên biết được trình độ học sinh từ đó có phương pháp, hình thức hợp lí, nâng

cao hiệu quả dạy học.

1.2 Các dụng cụ đo lường

- Trong giáo dục các dụng cụ đo lường chính là các hình thức kiểm tra đánh giá học sinh,

gọi chung là trắc nghiệm Một dụng cụ đo lường tốt cần có trước hết những đặc điểm: tính

tin cậy và tính giá trị.

- Trắc nghiệm có các hình thức thông dụng như sau:

Tiêu luận Báo cáo

Trang 7

1.3 So sánh giữa hình thức luận đề và trắc nghiệm khách quan

1.3.1 Sự giống nhau giữa luận đề và trắc nghiệm:

- Có thê đo lường mọi thành quả học tập quan trọng

- Có thé dùng dé thuyét trinh hoc sinh hoc tap nhằm dat các mục tiêu: hiểu biết các nguyên

lý, tổ chức và phối hợp các ý tưởng, vận dụng kiến thức trong việc giải quyết các van đề.

- Déu đòi hỏi sự vận dụng phán đoán chủ quan.

- Gia tri của chúng tuỳ thuộc vao tính khách quan và đáng tin cậy cua chúng.

1.3.2 Sự khác nhau giira luận đề và trắc nghiệm:

Luận đề

- Thí sinh phải tự mình soạn câu trả lời

và diễn đạt bằng ngôn ngữ của chính

mình.

-Số câu hỏi trong một bài tương đối ít,

tính tổng quát không cao.

-Thí sinh bỏ ra phần lớn thời gian để suy nghĩ và viết.

- Điểm số một phan phụ thuộc chủ quan người chấm bài.

- Chất lượng bài không những phụ thuộc

vào bài làm của thí sinh mà còn phụ

thuộc kĩ năng người chấm bài.

-Bài thi tương đối dé soạn, khó cham,

khó cho điểm chính xác.

- Người chấm thấy được lối tư duy, khả

năng diễn đạt của thí sinh.

- Người chấm có thé kiểm soát sự phân

bô điêm sô.

Trắc nghiệm khách quan

- Thi sinh chỉ cần lực chọn câu trả lời

đúng trong số những câu cho sẵn.

- Số câu hỏi nhiều => khảo sát được nhiều khía cạnh, nhiều van dé.

- Thí sinh dùng nhiều thời gian dé đọc

và suy nghĩ.

- Điểm số không phụ thuộc chủ quan

người chấm bài.

- Chất lượng bài xác định phần lớn do

kĩ năng người soạn thảo bai trac nghiệm.

- Bài thi khó soạn, dễ chấm, điểm số

chính xác.

- Hạn chế khả năng diễn đạt tổng hợp

van đề bằng lời một cách logic.

- Sự phân bố điểm số hầu như hoàn toàn quyết định do bài trắc nghiệm.

Trang 8

1.3.3 Các trường hợp sử dụng luận đề và trắc nghiệm.

Luận đề ;

— Khi nhóm thi sinh dự thi hay kiêm tra

không quá đông va dé thi chi được sử

dụng một lần, không dùng lại nữa.

— Khi thay giáo cố gắng tìm mọi cách có

thé được khuyến khích sự phát triển kỹ năng diễn tả bằng văn viết của thí sinh

— Khi thầy giáo muốn thăm dò thái độ

hay tìm hiểu tư tưởng của thí sinh về một van dé nào đó hơn là khảo sát thành qua

học tập của họ.

— Khi thầy giáo tin tưởng vào tài năng

phê phán và chấm bài luận đề một cách vô

tư và chính xác hơn là khả năng soạn thảo

những câu trac nghiệm tot.

- Khi không có nhiều thời gian soạn

thảo và khảo sát nhưng lại có thời gian

châm bài

Trắc nghiệm khách quan

— Khi ta cân khảo sát thành quả học

tập của một số đông học sinh, hay muốn bài có thể sử dụng lại vào một

lúc khác.

- Khi ta muốn có những điểm số đáng

tin cậy, không phụ thuộc vào chủ quan

của người chấm bài.

- Khi các yếu tố công bằng vô tư,

chính xác là những yếu tố quan trọng

nhât của việc thi cử.

- Khi ta có nhiều câu trắc nghiệm tốt

đã được dự trữ sẵn dé có thé lựa chọn

và soạn lại một bài trắc nghiệm mới và muốn cham nhanh dé sớm công bố kết

quả.

- Khi ta muốn ngăn ngừa nạn học tủ,

học vẹt và gian lận trong thi cử.

CÁC BƯỚC SOAN THẢO MOT BAI TRAC NGHIÊM

Đề soạn thảo một bài trắc nghiệm cần thực hiện 6 bước sau:

- _ Xác định mục dich bài kiểm tra.

- Phan tích nội dung, lập bảng phân tích nội dung.

- _ Xác định mục tiêu học tập.

- _ Thiết kế dan bài trắc nghiệm.

- _ Lựa chọn câu hỏi cho bai trắc nghiệm.

- Trình bày bài kiểm tra.

Trang 9

2.1 Xác định mục đích bài kiểm tra

Trắc nghiệm có thể phục vụ nhiều mục đích khác nhau Tuy từng mục đích mà bài trắc

nghiệm sẽ có nội dung, mức độ khó, dê, sô lượng câu và thời gian làm bài khác nhau.

2.2 Phân tích nội dung, lập bang phân tích nội dung

Tiến trình phân tích nội dung:

- Tim ra những ý tưởng chính yếu của nội dung cần kiểm tra.

- Tìm ra những khái niệm quan trong dé đem ra khảo sát ( chọn những từ, nhóm chữ,

ký hiệu mà học sinh cần giải nghĩa)

- Phân loại thông tin: có hai loại

+ Những thông tin nhằm lí giải minh họa.

+ Những khái niệm quan trọng

- _ Lựa chọn một số thông tin và ý tưởng đòi hỏi học sinh phải có khả năng ứng dụng

để giải quyết vẫn đề trong một tình huống mới.

2.3 Xác đỉnh mục tiêu học tap

- Xây dựng mục tiêu có nghĩa là xác định những tiêu chí, kĩ năng, kiến thức mà học viên cần đạt được khi kết thúc chương trình đảo tạo Sau đó xây dựng quy trình công cụ đo

lường nhằm đánh giá xem học sinh có đạt được các tiêu chí đó không.

- Mục tiêu phải cụ thé, có thé đo, được có thé đạt được, phải hướng vào kết quả, phải giới

hạn thời gian.

* Phân loại mục tiêu giảng dạy

- Theo Bloom mục tiêu thuộc lĩnh vực nhận thức có 6 mức độ từ thấp đến cao như sau:

biết, thông hiểu, áp dụng, phân tích, tổng hợp và đánh giá.

- Dưới đây là các từ động từ hành động ứng với 6 mức độ nhận thức đó:

Kiến thức

Định nghĩa Mô tả Thuật lại Viết

Nhận biết Nhớ lại Gọi tên Kéra

Lua chon Tim kiém Tìm ra cái phi hop Ké lai

Chi rõ vị trí Chỉ ra Phát biểu Tóm lược

Thông hiểu

Giải thích Cắt nghĩa So sánh Đối chiếu

Chỉ ra Minh họa Suy luận Đánh giá

Trang 10

Dé xuât

Làm ra

Thảo luận Phán đoán

Đặt kế hoạch

Giảng giải

Thiét kê

Đánh giá Tranh luận

Xác định

Khi thiết kế dàn bài cần chú ý những vấn đề sau:

Tóm tắt

Vận dụng Hoàn thiện

Bảo vệ.

- Tam quan trọng thuộc phân nào ứng với những mục tiêu nao.

- _ Cần trình bay câu hỏi dưới hình thức nào dé hiệu quả.

- _ Xác định mức độ khó dé của bai trắc nghiệm.

Thiết kế dàn bài nhăm quy định số câu trắc nghiệm cho mỗi phần và lập thành bảng

quy định hai chiều để thê hiện số câu và tỉ lệ phần trăm cho từng nội dung.

* Minh hoạ lập dàn bài trắc nghiệm

NT Nội dụng

- Chủ đềl Chủ đề2

Mục tiêu

Biết Hiểu

Vận dụng

Tổng cộng

10 5

5 20

15 7

8 30

3 CÁC HÌNH THỨC CÂU TRAC NGHIÊM

3.1 Có bốn hình thức thông dụng

- _ Loại câu trắc nghiệm hai lựa chọn ( đúng —sai)

- _ Loại câu nhiêu lựa chon.

Trang 11

- _ Loại câu điền khuyết.

Có 2 dạng:

- Dạng 1: gồm những câu hỏi với lời giải đáp ngắn.

- Dang 2: câu phát biểu với 1 hay

nhiều chỗ dé trống, người tra lồi điền

- Phổ biến hiện nay.

- Độ may rủi thấp (25% đối

với câu 4 lựa chon và 20% với câu 5 lựa chọn)

- Càng nhiều lựa chọn tính

chính xác càng cao.

- Số câu ở hai cột không băng nhau.

- Các lựa chọn quá dài làm

mắt thời gian của thí sinh.

- Chỗ để trống điền vào là

duy nhất đúng.

- Thường thể hiện ở mục tiêu nhận thức thấp.

Trang 12

3.2 Ưu nhược điểm cúa câu nhiều lựa chọn

3.2.1 Ưu điểm:

- Độ may rủi thấp (25% đối với câu 4 lựa chon và 20% với câu 5 lựa chọn) giảm bớt yếu

tố đoán mò.

- Có thé kiểm tra, đánh giá những mục tiêu giảng dạy và hoc tập khác nhau.

- Kết quả có tính tin cậy và tính giá trị cao.

- Có thé phân tích được tính chất của mỗi câu hỏi, xác định được câu nao là quá dé, quá

khó hay không có giá tri.

- Tính chất giá trị tốt hơn các loại câu hỏi khác có thể dùng đo lường mức độ đạt được

nhiều mục tiêu giáo dục.

- Tính chất khách quan khi chấm bài.

3.2.2 Nhược điểm

- Khó soạn câu hỏi cần đầu tư nhiều thời gian.

- Không kiểm tra được khả năng diễn đạt, lối tư duy của học sinh.

- Đôi khi câu hỏi đặt ra tối nghĩa, câu trả lời được cho là đúng thật sự là sai, các môi nhử

được cho là sai thực ra lại đúng.

*Luận văn này sử dụng loại câu trăc nghiệm 4 lựa chọn do có nhiễu uu điểm va là loại câu được sử dụng phô biên trong các ki thi hiện nay.

4 ĐÁNH GIA KET QUA BAI TRAC NGHIÊM

4.1 Phân tích câu trắc nghiệm

4.1.1 Mục đích của việc phân tích

Phân tích câu trắc nghiệm giúp ta:

- Biết được độ khó, độ phân cách của mỗi câu =>biết được câu nào quá khó câu nảo quá

dễ.

- Lựa ra được câu có độ phân cách cao nên phân biệt được học sinh giỏi và kém

- Biết được giá trị của đáp án và mỗi nhử => lý do vì sao câu trắc nghiệm không đạt được

hiệu quả như mong muôn

Trang 13

- Đánh giá câu trắc nghiệm và ra quyết định chọn, sửa hay bỏ câu trắc nghiệm đó

- Làm gia tăng tính tin cậy của bài trắc nghiệm

4.1.2 Các bước phân tích câu trắc nghiệm

- Tham định độ khó của từng câu trắc nghiệm.

- Xác định độ khó của từng câu trắc nghiệm.

- Phân tích các môi nhử Từ đó đưa ra kết luận chung (sửa chửa hay bỏ )

4.1.3 Độ khó của câu trắc nghiệm

Loại câu đúng sai tỉ lệ may rủi là 50%

Loai câu 5 lựa chọn tỉ lệ may rủi : 20%

Loại câu 4 lựa chọn tỉ lệ may rủi : 25%

a r 0 0

> Đôi với câu trac nghiệm 4 lựa chọn DKVP = mm =62,5% =0,625

* Đánh giá câu trắc nghiệm dựa vào độ khó

Đề đánh giá câu trắc nghiệm ta so sánh độ khó của câu( ĐKC) với độ khó vừa phải

(ĐKVP)

- ĐKC> ĐKVP => câu trắc nghiệm dé so với trình độ học sinh.

- ĐKC< ĐKVP => câu trắc nghiệm khó so với trình độ học sinh.

- ĐKCx DKVP => câu trắc nghiệm vừa sức với trình độ học sinh.

Trang 14

Trắc nghiệm khách quan GVHD: ThS Trương Dinh Tòa

DKVP

———— ux —_

Cau trac nghiệm khó ^ ở cas Cau trac nghiém

Cau trac nghiém vira dễ

4.1.4 Đô phân cách câu trắc nghiệm

* Công thức tính

Sau khi đã chấm và cộng tổng điểm của từng bai TN, ta thực hiện các bước sau dé

tinh d6 phan cach:

- Bước 1: xếp các bài của học sinh theo thứ tự từ điểm thấp đến điểm cao.

- Bước 2: lấy 27% của tổng số bài làm có điểm từ bài cao nhất trở xuống xếp vào nhóm CAO và 27% tổng số bài làm có điểm từ điểm từ bài thấp nhất trở lên xếp vào nhóm

THÁP.

- Bước 3: đếm số người làm đúng trong mỗi nhóm, gọi là Đúng (CAO) va Dung (THAP).

- Bước 4: tính độ phân cách theo công thức:

D = độ phan cách cau T=

So người trong mot nhóm

* Đánh giá câu trắc nghiệm dựa vào độ phân cách

Độ phân cách của một câu TN nam trong khoảng giới hạn từ -1.00 đến +1.00.

Đề kết luận về câu TN ta căn cứ vào quy định sau:

- D>0,40: câu TN có độ phân cách rất tot.

- 0.30 < D<0.39: câu TN có độ phân cách khá tot nhưng có thể làm cho tốt hơn

- 0.20< D<0.29: câu TN có độ phân cách tam được, cần phải điều chỉnh.

- D<0.19: câu TN có độ phân cách kém cần phải loại bỏ hay phải gia công sữa chửa.

Đề tài này sử dụng phần mềm Test dé tính độ phân cách Trong đó độ phân cách (D)

được thay băng hệ số tương quan điểm nhị phân (R.point-biserial correlation, viết tắt là

Rpbis) để phân tích hệ số tương quan cặp Pearson giữa câu trắc nghiệm và tổng điểm trên

toàn bai trac nghiệm

Trang 15

Mp-Mq r—

oO

Mp: trung bình điểm của các bài làm đúng câu i.

Mg:trung bình điểm của các bài làm sai câu i.

p: tỉ lệ học viên làm đúng câu 1.

q: tỉ lệ học viên làm sai câu i.

o :độ lệch tiêu chuan của bai trắc nghiệm.

- Đáp án được gọi là tốt khi học sinh thuộc nhóm THAP ít chọn nó, còn học sinh thuộc

nhóm CAO chọn nó nhiều hơn.

- Mỗi nhử được gọi là tốt khi học sinh thuộc nhóm CAO ít chọn nó, còn học sinh thuộc

nhóm THAP chọn nó nhiều hơn.

4.1.6 Một số tiêu chuẩn chọn câu trắc nghiệm tốt

- Những câu TN có độ khó quá thấp hay quá cao, đồng thời độ phân cách quá âm hoặc quá thấp là những câu kém cần phải xem lại dé loại đi hay sửa chữa cho tốt hơn.

- Với đáp án câu TN, số người nhóm CAO chọn phải nhiều hơn số người nhóm THAP.

- Với các mỗi nhử, số người trong nhóm CAO chọn phải ít hơn số người trong nhóm

THAP.

4.2 Phan tich bai trac nghiém

4.2.1 Danh gia bai trac nghiệm dựa vào điểm số trung bình

Dé biết một bài trắc nghiệm là dễ, vừa sức hay khó so với trình độ hiện tại của học

sinh ta đối chiếu điểm trung bình bài làm của học sinh với điểm trung bình lí thuyết.

- _ Điểm trung bình (Mean) : được tính bằng cách cộng tat cả các điểm số ( của bài

làm học sinh và sau đó chia cho tông sô bai (hay sô học sinh có bai làm).

Trang 16

X,: số điểm bai TN của học sinh thứ i

N: tổng số hoc sinh làm bai

- Điểm trung bình lí thuyết (Mean LT)

O

+ Đối với câu TN 4 lựa chọn điểm may rủi = điểm tối da x 25%

+ Đánh giá bài trắc nghiệm

o_ Nếu Mean > Mean LT: bài TN là dé đối với học sinh.

o Nếu Mean ~ Mean LT: bai TN là vừa sức đối với học sinh.

o_ Nếu Mean < Mean LT: bai TN là khó đối với học sinh.

+ Để chính xác hơn ta xác định các giá trị biên trên và biên dưới bằng thống kê

Giá trị biên dưới = Mean -Zx~È—

VN

¬ tain a S

Gia tri biên trén=Mean + Z x —=

VN N: số học sinh

Ta có thê đôi chiêu diém sô của hai hay nhiêu lớp khác nhau dựa vào sô đo độ phân tan.

Trang 17

4.2.2.1 Hang sô

Hàng sô = Max - Min

Max: điêm sô cao nhat.

X;: tong số bài trắc nghiệm câu i

N tổng số người làm bài trắc nghiệm

- Ý nghĩa của độ lệch tiêu chuẩn: độ lệch tiêu chuẩn cho biết các điểm số trong một phân

bố đã lệch di so với trung bình là bao nhiêu.

+ Nếu ơ là nhỏ : các điểm số tập trung quanh trung bình.

+ Nêu o là nhỏ : các diém sô lệch xa trung bình.

4.3 Các loại điểm số trắc nghiệm

4.3.1 Điểm thô:

là tông công các điêm sô của từng câu TN.

4.3.2 Điểm tiêu chuẩn:

4.3.2.1 Điểm phan trăm đúng (X)

- Công thức : =100D/T

D: sô câu học sinh làm đúng.

T: tông sô câu bai trac nghiệm.

Trang 18

Trắc nghiệm khách quan GVHD: ThS Trương Đình Tòa

- Y nghĩa: Diém phan trăm đúng so sánh diém của học sinh này với diém sô tôi da có thê

nhóm học sinh cùng làm bài trắc nghiệm.

4.3.2.3 Điểm tiêu chuẩn V Căn bản giống điểm Z, nhưng quy về phân bồ bình thường có trung bình băng 5 và độ lệch tiêu chuẩn là 2 Hệ thống điểm từ 0->10

- Công thức : Điểm

* Dé tài này quy đổi điểm thô sang điểm tiêu chuẩn V bang phan mém Test.

Trang 19

Chuong 2: TOM TAC NOI DUNG CHUONG CAM UNG DIEN TU

VA CHUONG TRUONG DIEN TU

1 CHUONG CAM UNG ĐIỆN TỪ

1.1 Hiện tượng cảm ứng điện từ

1.1.1 Kết luận của Faraday về hiện tượng cảm ứng điện từ

- Mỗi khi từ thông qua mạch kín (khung dây) biến thiên thì trong mạch xuất hiện một dòng điện cảm ứng i, va một suất điện động cảm tinge Đó là hiện tượng cảm ứng điện từ.

- Từ thông biến thiên có thé xảy ra theo hai cách:

+ Mạch kín đứng yên trong một từ trường biến thiên.

+ Mạch kín chuyên động trong từ trường.

1.1.2 Các định luật của hiện tượng cảm ứng điện từ

- Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong khung dây có chiều sao cho từ trường mà nó sinh ra

chống lại nguyên nhân sinh ra nó.

- Theo nguyên tắc của định luật này, muốn có dòng điện cảm ứng i, va suất điện động cảm ung ¢, ta phải tốn một năng lượng dé chuyền năng lượng đó thành năng lượng điện.

1.1.2.2 Định luật Faraday về suất điện động cảm ứng

- Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây bằng về độ lớn nhưng ngược về dấu

với tốc độ biến thiên của từ thông qua mạch đó.

" (1.1)

1.1.3 Ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ.

- Tạo ra nguôn điện xoay chiêu ( sản xuât điện năng) : tât cả các máy phát điện xoay chiêu

đều có nguyên tắc hoạt động dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ, tức là khi cho từ thông

qua khung đây biến thiên thì trong khung dây xuất hiện một suất điện động cảm ứng £, và

một dòng điện cảm ứng i, Có nhiều cách làm cho từ thông qua khung dây biến thiên:

Trang 20

+ Cho từ trường không đổi, cuộn dây quay trong từ trường với vận tốc goca.

+ Cho các cuộn dây đứng yên, từ trường qua các cuộn dây biến thiên băng cách cho

nam châm làm roto của máy phát điện.

- Tạo ra động cơ không đồng bộ: đặt khung dây có thể quay xung quanh một trục rồi cho

từ trường quay biến thiên qua khung dây này Khi từ trường quay qua khung dây biến thiên thì trong khung dây xuất hiện dòng điện cảm ứng i, Dòng điện cảm ứng lại đặt trong từ trường quay nên xuất hiện lực từ tác dụng lên khung dây sao cho môment từ của dòng điện cảm ứng i, quay theo chiều của từ trường ngoài ( tuân theo định luật Lenxo), nhưng khung

dây quay với tốc độ chậm hơn từ trường, ta gọi là động cơ không đồng bộ.

- Dòng điện phucô: khi ta đặt vật dẫn trong từ trường biến thiên thì trong vật dẫn xuất hiện

những dòng điện cảm ứng khép kín gọi là dòng Fuco Dòng điện phucô có thé gây ra sự

đốt nóng vật dẫn.

1.2 Hiện tương tự cảm

1.2.1 Hiện tượng tự cảm khi ngắt mạch

- Thí nghiệm: Hình 1, khi đóng K thì bóng đèn sáng bình thường.

nhanh nên từ thông qua cuộn dây giảm rat nhanh Trong cuộn

dây xuất hiện dòng điện cảm ứng i, va suất điện động cảm ứngz, i, có chiều tuân theo

định luật Lenxo Vì dong điện qua cuộn L đang giảm nên dé chống lại sự giảm của dòng điện thì i, cùng chiều với dòng điện ban đầu Dòng điện này chạy qua bóng đèn (vì K mở)

nên bóng đèn sáng lóe lên rồi mới tắt.

R

- Dòng điện cảm ứng có dạng (hình 2): i= Ie" (1.2)

N : hằng số thời gian ống dây.

R: tổng trở mạch.

I,: dòng điện qua cuộn cảm khi bắt đầu ngắt mạch.

Trang 21

1.2.2 Hiên tương tu cảm khi đóng mach

- Thí ngiệm: ban đầu ngắt K Khi đóng K thì bóng đèn không sáng lên ngay mà sáng lên từ

từ Một lúc sau mới đạt độ sáng cực đại.

- Giải thích: khi đóng K thì dòng điện trong cuộn cảm L tăng từ 0 đến giá trị cực đại I, Từ thông qua cuộn dây tăng nhanh, trong cuộn dây xuất hiện dòng điện cảm ứng ¡ và suất

điện động cảm tnge,.i, có chiều tuân theo định luật Lenxo- chống lại sự tăng của dòng

điện nên i, ngược chiều với dòng điện ban dau Do đó dòng điện tổng cộng trong mạch

giảm Vi vậy bóng đèn sẽ sáng lên từ từ, một lúc sau mới đạt độ sáng cực dai.

- Hiện tượng cảm ứng điện từ xuất hiện trong cuộn dây do chính dòng điện qua cuộn dây

đó gây ra gọi là hiện tượng tự cảm.

1.2.4 Hệ số tự cảm của ống dây

- Từ thông qua ống dây có dòng điện i tỉ lệ thuận với i, trong hệ SI, ta viết: Ó= Li (1.4)

L: hệ số tỉ lệ, phụ thuộc vào hình dạng, kích thước và bản chất của môi trường từ môi

trong ống dây gọi là hệ số tự cảm của ống dây Đơn vị: H (Herry).

14

- Herry là độ tự cảm của một mạch kín (trong chân không) sao cho khi dòng điện qua nó

có cường độ 1A thì dòng điện này sinh ra một từ thông qua mạch đó là 1 Wb.

Trang 22

- Độ tự cảm là số đo mức quán tính của mạch đối với sự biến đổi của dòng điện trong

mạch đó.

, , „ Á N?

- Hệ sô tự cảm của ông dây: L= NG) = un ls (1.5)

i == với 1: chiều dai ống day.

N: s6 vong day.

1.3 Năng lượng cua từ trường

1.3.1 Năng lượng của từ trường đều

- Trong hiện tượng cảm ứng khi ngắt mạch, bóng đèn sáng le lên Ta chỉ có thé giả thiết rằng năng lượng của dòng điện trong mạch làm đèn sáng lên là do năng lượng từ trường

của ống dây chuyên thành năng lượng của dòng điện.

- Công của dòng điện trong thời giam dt: dA = €.idt, (i =i,).

W =—LP =— wun ISP =— uuH?V =— V =—HBYV 1.65 Holt 5 Molt 2g 2 (1.6)

- Mật độ năng lượng từ trường w: là năng lượng từ trường chứa trong một đơn vi thé tích.

V2

- Ý nghĩa: nơi nào trong không gian có từ trường thì nơi đó có năng lượng từ trường Người ta có thể nói, năng lượng từ trường là sứ giả của từ trường.

1.3.2 Năng lượng của từ trường tông hợp bắt kì

- Giả sử ta có một từ trường tông hợp bắt ki, trong từ trường đó ta lay một phan tử vi phân

dV đủ nhỏ sao cho từ trường trong đó có thể coi là đều.

Trang 23

Khi đó, mật độ năng lượng từ trường: w = 28H

Nên năng lượng từ trường trong dV là: dW = wdV = = BHAV

Vay năng lượng của từ trường: W = {fy dV = [[J5anar (1.8)

V V

2 CHUONG TRƯỜNG ĐIỆN TỪ

2.1 Luận điểm thứ nhất của Maxwell- hệ phương trình Maxwell- Farraday

- Mỗi khi trong không gian có một từ trường biến thiên theo thời gian thì trong không gian

đó xuất hiện một điện trường xoáy biến thiên Đây là luận điểm thứ nhất của Maxwell.

Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây: 8,= _.

- Ý nghĩa: Luu số của vecto cường độ điện trường xoáy doc theo đường cong kin bat kì

băng về trị số nhưng trái về dấu với tốc độ biến thiên theo thời gian của từ thông qua diện

tích giới hạn bời đường cong đó.

- Hệ phương trình Maxwell- Farraday:

Giải hệ phương trình (2.2) ta sẽ tìm được vecto cường độ điện trường xoáy biến thiên

trong không gian.

Trang 24

Trắc nghiệm khách quan GVHD: ThS Trương Đình Tòa

2.2 Luận điểm thứ hai của Maxwell- hệ phương trình Maxwell- Ampe

2.2.1 Dòng điện dịch

- Xét một mạch dao động điện từ đang có dao động điện từ Giả sử ở thời

điểm ban đầu một bản tụ tích điện +Q, bản kia tích điện —Q Do đó, vecto

cường độ điện trường # có chiều từ dương sang âm (hình 4) và trong dây

dẫn đang có dòng điện Maxwell gọi là dòng điện dẫn ¡„(giữa hai ban tụ

không có i, ).

Cảm ứng điện: D=ø, (ø là mật độ điện mặt của tụ điện, o = s) Hình 4

Suy fa: dD do ldq i, J

dt dt Sdt S

se hams chiều thie 7 OD at aa dang aia

Xét thêm chiêu thi: J = a : vecto mật độ dòng điện.

t

` ` , SA AC GIÁO cvy sở nt oe oD =

Vi tu điện đang phóng điện nên điện tích tụ giảm, nên £,D giảm=—— <0 >J

ngược chiều với Eva D.

Suy ra J cùng chiều với i, và có độ lớn J = < =J,

Chứng tỏ mật độ dòng điện J giữa hai ban tụ điện đã khép kin dong điện dẫn trong

: pegs đi do ODmach và được gọi là dòng điện dịch, Jaicn = a (2.3)

- Dòng điện dịch không phải là sự chuyên dời có hướng của các điện tích mà sự biến thiên

của điện trường giữa hai bản tụ điện tương đương như một dòng điện gọi là dòng điện

dịch, nó khép kín dòng điện dẫn trong mạch Nó cũng gây ra trong không gian một từ

trường.

2.2.2 Luân điểm thứ hai của Maxwell

- Mỗi khi trong không gian có điện trường biến thiên theo thời gian thì trong không gian

đó xuất hiện một từ trường biến thiên.

SVTH: Trương Thùy Kiêu Oanh

Trang 25

x

Trắc nghiệm khách quan GVHD: ThS Trương Dinh Toa

2.2.3 Hé phuong trinh Maxwell- Ampe

- Lưu số của vecto cường độ từ trường / dọc theo đường cong kin bat kì băng tong đại số

các dong điện qua đường cong đó, nên:

$ Hải = [Je + Nis : phương trình Maxwell- Ampe (2.4)

t Š

- Y nghĩa: Lưu số của vecto cường độ từ trường 27 dọc theo đường cong kín bat kì trong

không gian bang dòng điện toàn phần chạy qua điện tích giới hạn bởi đường cong đó (i, +

lụa ).

- Hệ phương trình Maxwell- Ampe:

$idi= Jos + yds

D=s,cE

Giải hệ phương trình (2.5) ta tìm được vecto cường độ từ trường biến thiên trong không

gian.

2.3 Trường điện từ

Trong không gian có một từ trường biến thiên theo thời gian thì trong không gian đó

xuất hiện một điện trường xoáy biến thiên Điện trường xoáy biến thiên lại làm xuất hiện ở

những điểm lân cận trong không gian một từ trường biến thiên Cứ như vậy, điện trường

và từ trường biến thiên chuyên hóa cho nhau va lan truyền trong không gian dưới một

trường duy nhất gọi là trường điện từ

Về mặt định lượng, dé nghiên cứu điện trường và từ trường biến thiên ta có thé giải hệ

phương trình Maxwell (2.2) và (2.5) đưới dạng vi phân hoặc tích phan:

Trang 26

rot H = Je + =

etdivD = Ø ( 2.5) dạng vi phân Với ø: là mật độ điện khối (2.7)

- Nghiệm của hai hệ phương trình này có dạng:

E = E,cos( et +@}

2.8

B= B,cos(at + @} (2.8)

- Điện trường và từ trường được lan truyền trong không gian dưới dạng sóng gọi là sóng

điện từ Như vậy, sóng điện từ là trường điện từ biển thiên theo thời gian được lan truyền

trong không gian.

- Vận tốc lan truyền sóng điện từ trong chân không bằng vận tốc ánh sáng.

- Trong môi trường có hang so điện môi£ và độ từ thâm yw thì vận toc truyền sóng điện từ

` c «fk 4 as `

là: v=—, với n = 2Í : chiết suất của môi trường (2.9)

”

- Những tinh chat của sóng điện từ:

+ Lan truyền được cả trong môi trường vật chất và trong chân không

+ La sóng ngang co £ vuông góc với B và vuông góc với vận toc w, ba vecto

EB, v theo thứ tự tạo thành một tam diện thuận.

+ Vận tốc lan truyền sóng v== Khi = I.¿=1 thì v=c.

nm

Ta nói van tốc lan truyền sóng điện từ trong chan không đúng bằng vận tốc anh sáng

SE TH: Trương Thủy Kieu (anh

Trang 27

x

Trac nghiệm khách quan GVHD: ThS Trương Dinh Toa

+ Đối với sóng điện từ phẳng, đơn sắc thì: Jfe,¢|E|= {1,20 | (2.10)

2.4.2 Năng lượng sóng điện từ

- Năng lượng sóng điện từ chính là năng lượng trường điện từ lan truyền trong không gian.Mật độ năng lượng trường điện từ trong không gian là:

| ao il 3

wa eek +2 ¿HH (2.11)

- Với sóng điện từ phẳng, đơn sắc thi từ (2.10)=> w = &y£E° = “gu? = fee fuuH (2.12)

- Đề đặc trưng cho sự truyền năng lượng của song điện từ, người ta đưa ra khái niệm vềnăng thông sóng điện từ Năng thông sóng điện từ về trị số bằng năng lượng của sóng điện

từ truyền qua một đơn vị điện tích đặt vuông góc với phương truyền sóng trong một đơn vị

Trang 28

Chuong 3: QUY HOACH BAI TRAC NGHIEM

1 CHUONG CAM UNG ĐIỆN TỪ

1.1 Nhân xét chung về chương

Cau trúc cương gôm 3 phan:

Phan I: Hiện tượng cám ứng điện các định luật của hiện tượng cảm ứng điện

từ-ứng dụng.

Phần 2: Hiện tượng tự cảm khi ngắt và đóng mạch- hệ số tự cảm của ống đây

Phan 3: Năng lượng của từ trường

Các phan trong chương có quan hệ rất chặt chẽ với nhau, phan sau tiếp nỗi phần

trước Phan | đã tim hiểu các van dé xung quanh hiện tượng cảm ứng điện từ, các thí

nghiệm xuất hiện dòng điện cảm ứng, định nghĩa, các định luật có liên quan cũng như

ứng dụng của nó Sang phân 2, ta tiếp tục nghiên cứu trường hợp đặc biệt hơn của hiện

tượng cảm ứng điện từ- hiện tượng tự cảm trong mạch có ống đây Từ đó khảo sát hệ

SỐ tự cảm của ông đây Cuối cùng, từ các hiện tượng quan sát được ở phần 2, phần 3 đi

đến kết luận về năng lượng của từ trường, ý nghĩa và tìm ra công thức của năng lượng

từ trường thông qua công thức hệ số tự cam của ông dây Ngoài ra, phan này còn tìmhiểu một khai niệm mới liên quan đến năng lượng của từ trường là mật độ năng lượng

của từ trường.

Đây là chương gồm những kiến thức rất cơ bản của chương trình điện đại cương.Nhìn chung chương nay có đủ cả lí thuyết lẫn bài tap Tuy nhiên bai tập tương đối đơngiản, sinh viên chỉ áp dụng các công thức đẻ tính toán, mặc dd vậy sinh viên phải thật

hiểu lí thuyết mới phân tích được hiện tượng Dé học tốt chương nay, sinh viên phải

năm vững các kiến thức có liên quan như từ thông, cảm ứng từ, công của dòng điên

1.2 Ý tưởng dự định khảo sát sinh viên

1.2.1 Hiện tượng cảm ứng điện từ- các định luật của hiện tượng cam ứng điện

Trang 29

x

- Định luật Lenxo- áp dụng xác định chiều dong điện cam ứng.

- Định luật Faraday- áp dụng tính độ lớn suất điện động cảm ứng

- Các ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ.

1.2.2 Hiện tượng tự cảm khi ngắt và đóng mạch- hệ số tự cảm của ống dây

- Định nghĩa hiện tượng tự cam.

- Giải thích được hiện tượng hiện tượng tự cảm khi ngất và đóng mach

- Biểu thức đòng điện trong mạch- đồ thị

- Định nghĩa độ tự cảm- hiểu được độ tự cảm là số đo mức quan tinh của mạch đối với

sự biến đổi của đòng điện trong mạch đó

- Hệ s6 tự cảm phụ thuộc những yếu tố nảo

- Định nghĩa Henrry.

- Áp dụng công thức độ tự cảm đẻ giải các bài tập nhỏ

1.2.3 Năng lượng của từ trường.

- Cách thiết lập biéu thức tính năng lượng của từ trường đều

- Các dang khác nhau của biểu thức năng lượng của từ trường

- Mật độ năng lượng từ trường- ý nghĩa.

- Năng lượng của từ trường tông hợp bắt kỳ.

1.3 Bảng phân tích nôi dung

Nội dung — Khái niệm Ý tưởng quan trọng

Hiện tượng - Khi từ thông qua mạch kín biến thiên thì trong mạchHiện cảm ứng điện xuất hiện một dong điện cảm ứng i, và một suất điệntượng từ động cảm ứng s,

cam Mễ Cach làm phát - Mạch kin đứng yên trong một từ trường biến thiên.

điện sinh dòng điện - Mạch kín chuyển động trong từ trường.

các định cảm ứng

luật của n; ã : So a Š tra 5; oeĐịnh luật - Dòng điện cảm ứng xuât hiện trong khung dây có

hiện Lenxo chiều sao cho từ trường mà nó sinh ra chống lại

tượng

nguyên nhân sinh ra nó.

SE THỊ: Trương Thuy Kieu Qanh

Trang 30

x

Trac nghiệm khách quan GVHD: ThS Trương Dinh Toa

cam ứng Định luật - Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung day

điện từ- Faraday bang về độ lớn nhưng ngược vẻ đấu với tốc độ biến

ứng dụng dó thiên của từ thông qua mạch đó « = - `

t

- Suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây dan

chuyên động.

- Nguyên tắc tạo ra nguồn điện xoay chiều

Ứng dụng - Nguyên tắc tạo ra động cơ không đồng bộ

- Dòng điện phucô: khi đặt vật dẫn trong từ trường

biến thiên thì trong vật dẫn xuất hiện những dòng điệncảm ứng khép kín.

Định nghĩa - Hiện tượng cảm ứng điện từ xuất hiện trong cuộn day

hiện tượng do chính dòng điện qua cuộn dây đó gây ra.

cua SPŠ tiên khi đóng

dây J,: dong điện cực dai trong mạch.

Độ tự cảm dong điện trong mạch bang một đơn vị

- phụ thuộc vào hình dạng, kích thước vả bản chất của

môi trường từ môi trong ong dây

- là sô do mức quan tính của mạch đôi với sự biên đôi

Trang 31

của dong điện trong mach đó.

- Don vị: H (Herry)- độ tự cảm của một mach kín (

trong chân không) sao cho khi đòng điện qua nó có cường độ 1A thì dòng điện nảy sinh ra một từ thông

qua mạch đó là LWb 1H = a

- Biêu thức: L= ƯNNG = Hyun lS

N sh gas f ä ky :

n= với ]: chiêu dai ông dây, N: sô vòng dây.

Năn Biểu thức tính la | 18,1€ We = Li*= 3m iS” = 5 MoM V= sty == HBV

lượng của năng lượng của + z = “MU =

từ trường — tir trường đều,

(W)

Mật độ năng w= = 1 BH

lượng từ '

trường - Ý nghĩa: nơi nào trong không gian có từ trường thì

nơi đó có năng lượng từ trường.

Năng lượng w=[[[at = [[[2 sat

tượng cam ứng Aj: Nhận biết hiện tượng cảm ứng điện từ B

Trang 32

x

cam điện ur, Ai: Chi ra nguyên nhân xuất hiện suất điện động Hứng cảm ứng trong thanh dây dẫn chuyên động trong từ

điện từ- trường.

các Ad Aai: Giải thích nguyên nhân gây ra dong điện cảm H

định Cách làm ứng khi một khung dây dẫn đứng yên trong từ

luật của phát sinh trường biến thiên

hiện dòng điện

tượng cảm ứng — Á¿;: Giải thích sự xuất hiện của dong điện cảm ứng H

cảm khi mạch kín chuyên động trong từ trường.

ứng

điện từ- Ag3: Nhận biết muốn có dong điện cảm ứng ta phải B

ứng tốn một năng lượng để chuyền năng lượng đó thành

dụng năng lượng điện.

A; Ay: Phát biểu định luật Lenxo B

Định luật Á;;: Vận dung hai định luật xác định độ lớn suất ADLenxo- điện động cảm ứng và chiều dòng điện cảm ứng

Định luật - Suất điện động cảm ứng trong một đoạn dây dẫn Faraday chuyên động.

Aas: Vận dụng định luật Lenxo dé xác định chiều AD

dong điện cảm ứng.

A+¿: Vận dụng định luật Faraday AD

Ay Aq: Nhận biết nguyên tắc tạo ra nguồn điện xoay B

Ứng chiều

dụng Ag:: Chỉ ra cách làm giảm dong điện phucô B

Bị B,,: Định nghĩa hiện tượng tự cảm B

Hiện B¡;: Nhận biết hiện tượng tự cảm khi đóng mạch — B

tượng tự

B¡;: Vận dụng biêu thức tinh dòng điện tự cảm khi AD

cam

đóng mạch.

Ie B,,: Giải thích hiện tượng tự cảm khi ngắt mạch H

Trang 33

x

Hién Bis: Vận dụng biểu thức tinh đòng điện tự cảm khi AD

tượng ngắt mạch

tự cảm- By: Chỉ ra độ lớn của dòng điện trong mạch không H

hệ số tự ảnh hưởng đến độ lớn của suất điện động cảm ứng

cảm của B,;: Chỉ ra năng lượng của dòng điện trong mạch B

ống làm dén lóc sáng lên trong hiện tượng tự cam khi

dây ngắt mạch là do năng lượng của từ trường của ông

dây.

B;› Bz: Vận dụng mỗi quan hệ ¢= Li dé tính suất điện AD

Độ tự động tự cảm xuất hiện trong ông.

cảm B;;: Vận dụng biéu thức tính độ tự cảm AD

B;;: Định nghĩa Herry B

Cc Cy: Viết biéu thức tinh nang lượng của từ trường B

Năng lượng của từ trong ống đây.

trường (W) €;;: Vận dụng biêu thức tính mật độ năng lượngtừ AD

Trang 34

Câu trúc cương gôm 3 phân:

Phần 1: Luận điểm thứ nhất của Maxwell- hệ phương trình Maxwell- Farraday.

Phần 2: Dòng điện dịch- Luận điểm thứ hai của hệ phương trình

Maxwell-Ampe.

Phan 3: Trường điện từ.

Phần 4: Sóng điện từ tự do- Năng lượng sóng điện từ.

Trang 35

Các phần trong chương thống nhất với nhau một cách liền mạch, chặt chẽ Ở phần

1 nói đến luận điểm thứ nhất của Maxwell, khi trong không gian có một từ trường biến

thiên theo thời gian thì trong không gian đó xuất hiện một điện trường xoáy biến thiên,

từ đó đi đến hệ phương trình Maxwell- Farraday biểu diễn mối quan hệ giữa từ trường

và điện trường biến thiên Sang phần 2- trên cơ sở xây dựng khái niện mới là dòng điện

dich, ta tiếp tục tìm hiểu luận điểm thứ hai của Maxwell, khi trong không gian có điện

trường biến thiên theo thời gian thì trong không gian đó xuất hiện một từ trường biến

thiên, và cũng đi đến thành lập hệ phương trình Maxwell- Ampe biểu diễn mối quan hệ giữa điện trường và từ trường biến thiên Tổng hợp kiến thức của hai phần, phần 3 khái quát: điện trường và từ trường biến thiên chuyên hóa cho nhau và lan truyền trong không gian dưới một trường duy nhất gọi là trường điện từ Tiếp đến phần 4 nghiên

cứu sự lan truyền của điện trường và từ trường trong không gian- sóng điện từ Ta đặc

biệt khảo sát các tính chất của sóng điện từ tự do và năng lượng của sóng điện từ.

Chương này thiên về định tính hơn định lượng Các công thức, hệ công thức trong

chương này phức tạp, cồng kénh, chủ yếu là dùng các công thức giải tích vecto nên khó

nhớ đối với sinh viên Do đó hệ thống câu hỏi trong phần này không có bài tập mà chủ

yếu là các câu hỏi lí thuyết.Trong chương còn có một số khái niệm mới như: dòng điện

dịch, mật độ năng lượng trường điện từ, năng thông sóng điện từ, vecto mật độ dòng

năng lượng Day là các khái niệm mới, khó nhớ nên đòi hỏi sinh viên phải hiểu để

không nhằm lẫn.

2.2 Ý tưởng dự định khảo sát sinh viên

2.2.1 Luận điểm thứ nhất của Maxwell- hệ phương trình Maxwell- Farraday.

- Luan điểm thứ nhất của Maxwell.

- Phuong trình Maxwell- Farraday: $ Edi =— i] aes

1 S

- _ Ý nghĩa phương trình Maxwell- Farraday.

- _ Hệ phương trình Maxwell- Farraday:

Trang 36

2.2.2 Dòng điện dịch- Luận điểm thứ hai của Maxwell- hệ phương trình

Maxwell- Ampe.

- Dinh nghĩa dòng điện dich.

- Hiéurd bản chất của dòng điện dịch.

- Luan điểm thứ hai của Maxwell.

- Phuong trình Maxwell- Ampe: $ Hai = {I (Ja vas

1 5

- Y nghĩa phương trình Maxwell- Ampe.

- _ Hệ phương trình Maxwell- Ampe.

2.2.3 Trường điên từ.

- Dinh nghĩa trường điện từ.

- Cac tính chất của trường điện từ.

2.2.4 Sóng điện từ tự do- Năng lượng sóng điện từ.

- Thế nào la sóng điện từ tự do.

- Cac tính chất của sóng điện từ.

- Dinh nghĩa năng lượng sóng điện từ

- Dinh nghĩa mật độ năng lượng trường điện từ.

- Mat độ năng lượng trường điện từ đối với sóng điện từ phang, đơn sắc.

- Dinh nghĩa năng thông sóng điện từ.

- Dinh nghĩa vecto mật độ dòng năng lượng.

2.3 Bảng phân tích nội dung

Nội dung Khái niệm Ý tưởng quan trọng

Ai - Mỗi khi trong không gian có một từ trường biến

A Luận điểm thứ thiên theo thời gian thì trong không gian đó xuất hiện

Luận nhất cua một điện trường xoáy biến thiên.

điểm thứ Maxwell

Trang 37

nhât của ộ Edi _ -Íƒ <Bas

Maxwell- A» L sơ

hệ Phương trình - Ý nghĩa: Lưu số của vecto cường độ điện trường phương Maxwell- xoáy dọc theo đường cong kín bất kì bằng về trị số trình Farraday nhưng trái về dấu với tốc độ biến thiên theo thời gian

Maxwell- của từ thông qua diện tích giới han boi đường cong

Farraday đó.

- Lưu số của vecto cường độ điện trường xoáy đọc

theo đường cong phụ thuộc gì?

- Sự khác nhau giữa điện trường xoáy và điện trường

tinh.

As §Ei=-[[ 545

Hệ phương trình i :Maxwell- dp BdS=0

Farraday B= ,uH

- Sự biến thiên của điện trường giữa hai bản tụ điện

B tương đương như một dòng điện gọi là dòng điện

Dòng Bị dịch.

điện Dòng điện dịch - Dòng điện dịch không phải là sự chuyên đời có

dịch- hướng của các điện tích.

Luận - Dòng điện dịch khép kín dòng điện dẫn trong

điểm thứ mạch.

hai của - Nó cũng gây ra trong không gian một từ trường.

Maxwell- B; - Mỗi khi trong không gian có điện trường biến thiên

hệ Luận điểm thứ theo thời gian thì trong không gian đó xuất hiện một

phương hai của Maxwell từ trường biến thiên.

trình —— — D.—

$ Hai = J[( YB

Maxwell- B; í k ot

Ampe Phuong trình - Ý nghĩa: Luu số của vecto cường độ từ trường H

Trang 38

Maxwell- Ampe doc theo đường cong kin bất kì trong không gian

băng dòng điện toàn phần chạy qua diện tích giới

hạn bởi đường cong đó (i, + ¡„„ ).

ộ Hai = |{G.+2yas

By , 5 Ot

Hé phuong trinh ¢p Das = dia

Maxwell- Ampe 5- 6,6E

CG - Điện trường va từ trường biến thiên chuyén hóa

Định nghĩa cho nhau và lan truyền trong không gian dưới một

C trường điện từ trường duy nhất gọi là trường điện từ.

Trường Cc, - Là môi trường vật chat, lan truyền trong không gian

điệntừ Các tính chat cua dưới dang sóng.

trường điện từ - Điện từ trường tác dụng lên điện tích đứng yên và

điện tích chuyên động.

Dị - Sóng điện từ lan truyền trong không gian không có

Sóng điện từtự — điện tích, không có dòng điện.

do.

- Lan truyền được cả trong môi trường vật chất và

D trong chân không.

Sóng - La sóng ngang có điện trường E vuông góc với

điện từ tự D; cảm ứng từ B và vuông góc với vận tốc v, ba vecto

do- Năng Các tính châtcủa 7 ,B, v theo thứ tự tạo thành một tam diện thuận.

Trang 39

- Năng lượng sóng điện từ chính là năng lượng

trường điện từ lan truyền trong không gian.

- Mật độ năng lượng trường điện từ trong không gian

là: w ` "1

D 2 2

=3

Năng lượng sóng ˆ Mật độ năng lượng trường điện từ đôi với sóng

điện từ phăng, đơn sắc:

W=6E = uuH” =|eyeE.|juuAH.

- Năng thông sóng điện từ về trị số bằng năng lượng

điện từ.

của sóng điện từ truyền qua một đơn vi diện tích đặt

vuông góc với phương truyền sóng trong một đơn vị

thời gian P=wv=EH.

- Vecto mật độ dòng năng lượng là vecto có độ lớn

băng năng thông sóng điện từ, có phương chiều trùng với phương chiều của vận tốc truyền sóng của sóng

điện từ P=[E,H]

2.4 Mục tiêu nhận thức đạt được cho từng loại kiến thức

Chủ đề Mức

độ

A Ay: Phát biểu luận điểm thứ nhất của Maxwell B

Luận điêm thứ nhat A,.: Nhớ lại phương trình Maxwell- Farraday B

của Maxwell- hệ Ay: Phát biểu ý nghĩa phương trình Maxwell- B

phương trình Faraday.

Maxwell- Farraday Ay4: Nhớ lại hệ phương trình Maxwell- Farraday B

B By: Phát biểu luận điểm thứ hai của Maxwell B

Dòng điện dịch- By: Trình bày các tính chất của dòng điện dịch B

Luận điểm thi hai B¡;: Nhớ lại phương trình Maxwell- Ampe B

Trang 40

của Maxwell -hệ B¡¿: Nhớ lại hệ phương trình Maxwell- Ampe B

phương trình B,s: Vận dụng luận điểm thứ hai của Maxwell AD

Maxwell- Ampe Bio: Vận dụng định nghĩa dòng điện dịch AD

C Ci: Chi ra tác dụng của trường điện từ lên điện H Trường điện từ tích.

Cy: So sánh điện trường xoáy và điện trường tinh H

D Dị Di: Giải thích các đặc điểm của sóng điện từ H

lượng Dị¿: Giải thích đặc điểm E,B dao động cùng pha.

sóng D, D,,: Giải thích biểu thức mật độ năng lượng sóng

điện Năng điện từ.

từ lượng D;;: Định nghĩa vecto mật độ dòng năng lượng sóng B

Tiêu đề	Một Số Câu Hỏi Trắc Nghiệm Khách Quan Chương Cảm Ứng Điện Từ Và Chương Trường Điện Từ Trong Chương Trình Vật Lý Đại Cương
Tác giả	Trương Thùy Kiếu Oanh
Người hướng dẫn	ThS. Trương Đình Tòa
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm TP.HCM
Chuyên ngành	Vật Lý
Thể loại	Luận Văn Tốt Nghiệp
Năm xuất bản	2009
Thành phố	Thành Phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	151
Dung lượng	48,25 MB

Khóa luận tốt nghiệp Vật lý: Một số câu hỏi trắc nghiệm khách quan chương cảm ứng điện từ và chương trường điện từ trong chương trình vật lý đại cương

CHUONG CAM UNG ĐIỆN TỪ

PHAN TÍCH CÂU TRAC NGHIÊM