ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN ĐIỆN VÀ TỪ 1. Mục tiêu của học phần - Cung cấp cho sinh viên các kiến thức cơ bản về quy luật của các hiện tượng điện, các hiện tượng từ, cảm ứng điện từ. Khái niệm điện trường, từ trường và các tính chất vật lý của trường - Sinh viên có thể vận dụng kiến thức để giải thích các hiện tượng điện trong tự nhiên và trong đời sống - Hiểu nguyên tắc việc ứng dụng các quy luật điện và từ trong khoa học kỹ thuật. 2. Mã số học phần: VL2304 3. Nội dung Chương 1: Tĩnh điện học 1.1. Mở đầu 1.2.Tương tác giữa các điện tích. Định luật bảo toàn điện tích. Thuyết electron 1.3. Điện trường tĩnh 1.4. Điện thế. Hiệu điện thế 1.5. Lưỡng cực điện đặt trong điện trường 1.6. Điện môi trong điện trường 1.7. Vật dẫn trong điện trường 1.8.Hệ vật dẫn điện cân bằng. Tụ điện. 1.9. Năng lượng điện trường Chương 2: Dòng điện không đổi 2.1. Cường độ dòng điện và mật độ dòng điện 2.2. Định luật ôm cho đoạn mạch đồng chất 2.3. Nguồn điện. Định luật Ôm tổng quát 2.4. Định luật Jun. Công và công suất điện 2.5. Các định luật Kiếcxốp và ứng dụng 2.6. Các dụng cụ đo điện Chương 3: Dòng điện trong các môi trường 3.1. Thuyết electron cổ điển về kim loại và ứng dụng 3.2. Hiện tượng điện ở bề mặt và ở chỗ tiếp xúc giữa các kim loại 3.3. Các hiện tượng nhiệt điện 3.4. Dòng điện trong chất điện phân. 3.5. Dòng điện trong chân không 3.6. Dòng điện trong chất khí 3.7. Dòng điện trong chất bán dẫn 3.8. Hiện tượng siêu dẫn Chương 4: Từ trường trong chân không 4.1. Tương tác từ của dòng điện 4.2. Từ trường của dòng điện. Định luật Biô - Sava. 4.3. Định lí Gauxơ với từ trường trong chân không. 4.4. Định lý Ampe về lưu số vectơ cảm ứng từ 4.5. Tác dụng của từ trường lên dòng điện 4.6. Công của lực từ Chương 5: Điện tích chuyển động 5.1. Từ trường của điện tích chuyển động 5.2. Lực Lorentz 5.3. Chuyển động của hạt mang điện trong điện trường và trong từ trường 5.4. Hiệu ứng Hall và ứng dụng Chương 6: Từ tính của các chất – Từ trường trong vật chất (LT: 5; BT: 1, TL:0) 6.1. Sự từ hoá của các chất 6.2. Giả thuyết Ampe. Bản chất dòng điện phân tử. Hiệu ứng nghịch từ 6.3. Giải thích sự từ hoá của chất thuận từ và nghịch từ 6.4 Vectơ từ hoá J . Từ trường tổng hợp của vật chất 6.5. Sắt từ. Đặc tính của chất sắt từ (Nhiệt độ Curiê, hiện tượng từ trễ) 6.6. Định luật cơ bản về từ trường trong môi trường vật chất 6.7. Mạch từ. Từ trường của trái đất và các thiên thể Chương 7: Cảm ứng điện từ 7.1. Hiện tượng cảm ứng điện từ 7.2. Hiện tượng tự cảm 7.3. Hiện tượng hỗ cảm 7.4. Một số ứng dụng của cảm ứng điện từ 7.5. Dòng điện Phucô 7.6. Năng lượng từ trường Chương 8: Trường điện từ 8.1. Điện trường xoáy. Phương trình Măcxoen – Faraday 8.2. Dòng điện dịch. Phương trình Măcxoen - Ampe 8.3. Trường điện từ 4. Đánh giá học phần - Số lượng bài kiểm tra: 3 bài trọng số: 30% - Hình thức kiểm tra: Tự luận, tiểu luận. - Thi kết thúc học phần: 1 Bài; Trọng số: 70% - Hình thức thi học phần: Tự luận, vấn đáp, trắc nghiệm. 5. Tài liệu học tập 5.1. Sách, giáo trình chính: [1] Vũ Thanh Khiết, Điện học, NXBĐHSP, 2005. [2] Lưu Thế Vinh, Giáo trình Điện Từ học, NXB ĐH Quốc gia TPHCM, 2008. 5.2. Sách tham khảo: [3] Lương Duyên Bình, Nguyễn Hữu Hồ, Bài tập vật lí đại cương tập 2, NXB Giáo dục, 2003. [4] Vũ Thanh Khiết, Huỳnh Huệ, Bài tập vật lý đại cương, NXBGD, 1993 [5] David Haliday, Cơ sở Vật lý tập 4, 5. NXBGD,1997 [6] Jean Marie Brebec, Điện từ học, NXBGD, 2007. 6 Nội dung chi tiết học phần Tuần Nội dung Tài liệu Hình thức tổ chức dạy học 1 Chương 1: Tĩnh điện học (LT: 7; BT: 2; TL: 0) 1.1. Mở đầu 1.1.1. Sự nhiễm điện của các vật 1.1.2. Hai loại điện tích 1.1.3. Điện môi và vật dẫn 1.2.Tương tác giữa các điện tích. Định luật bảo toàn điện tích. Thuyết electron 1.2.1. Định luật Culông trong chân không 1.2.2. Định luật Culông trong môi trường 1.2.3. Định luật bảo toàn điện tích 1.2.4. Thuyết electron 1.3. Điện trường tĩnh 1.3.1. Khái niệm điện trường. Vectơ cường độ điện trường 1.3.2. Vectơ cường độ điện trường do hệ điện tích điểm gây ra 1.3.3. Đường sức. Điện thông 1.3.4. Định lí Ốtrôgratski – Gaoxơ và ứng dụng [1] [2] Tự học Lý thuyết Lý thuyết 2 1.4. Điện thế. Hiệu điện thế 1.4.1. Công của lực tĩnh điện. Tính chất của trường tĩnh điện. Thế năng của điện tích trong điện trường 1.4.2. Điện thế. Hiệu điện thế 1.4.3. Mặt đẳng thế [1] [2] Lý thuyết 1.4.4. Liên hệ giữa vectơ cường độ điện trường và điện thế 1.4.5. Thế năng của hệ điện tích 1.5. Lưỡng cực điện đặt trong điện trường 1.5.1. Trường hợp điện trường đều 1.5.2. Trường hợp điện trường không đều 1.5.3. Thế năng của lưỡng cực điện 1.6. Điện môi trong điện trường 1.6.1. Sự phân cực của chất điện môi 1.6.2. Vectơ phân cực và điện tích phân cực 1.6.3. Điện trường trong điện môi 1.6.4. Một số tính chất đặc biệt ở điện môi tinh thể Lý thuyết Tự học Lý thuyết Tự học 3 1.7. Vật dẫn trong điện trường 1.7.1. Trạng thái cân bằng điện của vật dẫn. Tính chất của vật dẫn mang điện 1.7.2. Hiện tượng hưởng ứng tĩnh điện 1.8.Hệ vật dẫn điện cân bằng. Tụ điện. 1.8.1. Hệ vật dẫn tích điện cân bằng 1.8.2. Tụ điện 1.8.3. Điện dung của tụ điện 1.9. Năng lượng điện trường 1.9.1. Năng lượng tụ điện 1.9.2. Năng lượng điện trường Bài tập chương 1 [1] [2] Lý thuyết Tự học Lý thuyết Lý thuyết Bài tập 4 Chương 2: Dòng điện không đổi (LT: 3; BT:1, TL: 0) 2.1. Cường độ dòng điện và mật độ dòng điện 2.1.1. Đại cương về dòng điện 2.1.2. Cường độ dòng điện và vectơ mật độ dòng điện 2.2. Định luật ôm cho đoạn mạch đồng chất 2.2.1. Định luật Ôm 2.2.2. Điện trở và điện trở suất 2.2.3. Dạng vi phân của định luật Ôm cho đoạn mạch đồng chất 2.3. Nguồn điện. Định luật Ôm tổng quát 2.3.1. Nguồn điện. Trường lực lạ 2.3.2. Định luật Ôm. Suất điện động của nguồn điện 2.4. Định luật Jun. Công và công suất điện 2.4.1. Định luật Jun 2.4.2. Công của dòng điện [1] [2] Tự học Lý thuyết Lý thuyết Lý thuyết Lý thuyết Lý thuyết 2.4.3. Công suất Tự học 5 2.5. Các định luật Kiếcxốp và ứng dụng 2.5.1. Mạch phân nhánh 2.5.2. Các định luật Kiếcxốp 2.5.3. Cách giải bài toán dựa trên định luật Kiếcxốp 2.6. Các dụng cụ đo điện 2.6.1. Ampe kế 2.6.2. Vôn kế Bài tập chương 2 [1] [2] Lý thuyết Lý thuyết Tự học Bài tập 6 Chương 3: Dòng điện trong các môi trường (LT: 6; BT: 1; TL: 0) 3.1. Thuyết electron cổ điển về kim loại và ứng dụng 3.1.1. Thuyết electron cổ điển về kim loại 3.1.2. Ứng dụng của thuyết electron cổ điển 3.2. Hiện tượng điện ở bề mặt và ở chỗ tiếp xúc giữa các kim loại 3.2.1. Công thoát electron khỏi kim loại 3.2.2. Hiệu điện thế tiếp xúc 3.3. Các hiện tượng nhiệt điện 3.3.1. Hiện tượng Penchiê 3.3.2. Hiện tượng Thômxơn 3.3.3. Hiện tượng Dibec 3.4. Dòng điện trong chất điện phân. 3.4.1.Thuyết điện li. 3.4.2. Định luật Ôm đối với chất điện phân 3.4.3. Định luật Faraday về điện phân. 3.4.4. Thế điện hoá và các nguồn hoá điện 3.5. Dòng điện trong chân không 3.5.1. Sự phát xạ nhiệt electron 3.5.2. Dòng điện trong chân không khi chưa bão hòa. Định luật Bôgulapxki – lăngmua. 3.5.3. Dòng điện trong chân không khi bão hòa. Công thức Risăcsơn – Đusman 3.6. Dòng điện trong chất khí 3.6.1. Tính dẫn điện của chất 3.6.2. Sự phóng điện thành miền. Tia Catốt [1] [2] Lý thuyết Lý thuyết Lý thuyết Tự học Lý thuyết Lý thuyết Lý thuyết Tự học Lý thuyết Tự học 3.6.3. Sự phóng điện hồ quang 3.6.4. Sơ lược về Plasma 7 3.7. Dòng điện trong chất bán dẫn 3.7.1. Tính chất điện của chất bán dẫn. 3.7.2. Sự dẫn điện riêng của bán dẫn tinh khiết. 3.7.3. Bán dẫn loại n và p. Lớp chuyển tiếp p – n 3.7.4. Điôt 3.7.5. Tranzito 3.8. Hiện tượng siêu dẫn 3.8.1. Hiện tượng siêu dẫn 3.8.2. Một số đặc tính của siêu dẫn và khả năng ứng dụng Bài tập chương 3 [1] [2] Lý thuyết Lý thuyết Tự học Lý thuyết Tự học Bài tập 8 Chương 4: Từ trường trong chân không (LT: 5; BT: 2; TL: 0) 4.1. Tương tác từ của dòng điện 4.1.1. Tương tác từ của dòng điện 4.1.2. Công thức Ampe về lực tương tác giữa hai dòng điện. 4.2. Từ trường của dòng điện. Định luật Biô - Sava. 4.2.1. Khái niệm từ trường 4.2.2. Vectơ cảm ứng từ, vectơ cường độ từ trường. Định luật Biô – Sa va 4.2.3. Nguyên lý chồng chất từ trường. 4.3. Định lí Gauxơ với từ trường trong chân không. 4.3.1. Đường sức từ 4.3.2. Từ thông 4.3.3. Định lí Gaoxơ đối với từ trường [1] [2] Lý thuyết Lý thuyết Lý thuyết Tự học Tự học Lý thuyết 9 4.4. Định lý Ampe về lưu số vectơ cảm ứng từ 4.4.1. Lưu số của vectơ cảm ứng từ 4.4.2. Định lí Ampe về lưu số của vectơ cảm ứng từ 4.4.3. Áp dụng định lí Ampe để tính cảm ứng từ 4.5. Tác dụng của từ trường lên dòng điện 4.5.1. Tác dụng của từ trường lên một phần tử dòng điện 4.5.2. Tác dụng tương hỗ giữa hai dòng điện thẳng song song dài vô hạn. Định nghiã đơn vị cường độ dòng điện : ampe 4.5.3. Tác dụng của từ trường (đều và không đều) lên dòng điện kín. [1] [2] Lý thuyết Tự học Lý thuyết Lý thuyết 4.5.4. Điện kế khung quay 4.6. Công của lực từ 4.6.1. Công của lực từ khi một đoạn dây dẫn mang dòng điện dịch chuyển trong từ trường đều 4.6.2. Công của lực từ khi một mạch điện kín mang dòng điện dịch chuyển trong từ trường. 4.6.3. Năng lượng của mạch điện kín đặt trong từ trường. Thảo luận. Bài tập chương 4 Tự học Lý thuyết Lý thuyết Tự học Thảo luận Bài tập 10 Chương 5: Điện tích chuyển động (LT: 2; BT: 1; TL: 0) 5.1. Từ trường của điện tích chuyển động 5.2. Lực Lorentz 5.2.1. Lực Lorentz 5.2.2. Biểu thức của lực Lorenz 5.3. Chuyển động của hạt mang điện trong điện trường và trong từ trường 5.3.1. Chuyển động của hạt mang điện trong từ trường đều 5.3.2. Sự lệch của hạt mang điện chuyển động trong từ trường và trong điện trường 5.4. Hiệu ứng Hall và ứng dụng Bài tập chương 5 [1] [2] Lý thuyết Lý thuyết Lý thuyết Tự học Bài tập 11 Chương 6: Từ tính của các chất – Từ trường trong vật chất (LT: 5; BT: 1, TL:0) 6.1. Sự từ hoá của các chất 6.1.1. Thí nghiệm 6.1.2. Phân loại các chất về mặt từ tính 6.2. Giả thuyết Ampe. Bản chất dòng điện phân tử. Hiệu ứng nghịch từ 6.2.1. Giả thuyết Ampe 6.2.2. Bản chất dòng điện phân tử 6.2.3. Hiệu ứng nghịch từ 6.3. Giải thích sự từ hoá của chất thuận từ và nghịch từ 6.3.1. Chất nghịch từ trong từ trường ngoài 6.3.2. Chất thuận từ trong từ trường ngoài [1] [2] Tự học Lý thuyết Lý thuyết Tự học Lý thuyết, thảo luận Lý thuyết, thảo luận 12 6.4. Vectơ từ hoá J . Từ trường tổng hợp của vật chất 6.4.1. Vectơ độ từ hóa 6.4.2. Liên hệ giữa vectơ độ từ hóa và từ trường phụ [1] [2] Lý thuyết 6.4.3. Từ trường tổng hợp trong vật chất 6.5. Sắt từ. Đặc tính của chất sắt từ (Nhiệt độ Curiê, hiện tượng từ trễ) 6.6. Định luật cơ bản về từ trường trong môi trường vật chất 6.6.1. Định lý Gauss cho cảm ứng từ trong môi trường 6.6.2. Định lý Ampe về lưu số vectơ cường độ từ trường 6.7. Mạch từ. Từ trường của trái đất và các thiên thể Bài tập chương 6 Lý thuyết Tự học Lý thuyết Lý thuyết Tự học Bài tập 13 Chương 7: Cảm ứng điện từ (LT: 4; BT: 1; TL: 1) 7.1. Hiện tượng cảm ứng điện từ 7.1.1. Thí nghiệm của Faraday 7.1.2. Định luật Lentz. 7.1.3. Định luật Fradây về cảm ứng điện từ 7.1.4. Suất điện động cảm ứng trong trường hợp đoạn dây dẫn chuyển động trong từ trường không đổi 7.2. Hiện tượng tự cảm 7.2.1. Hiện tượng tự cảm. Độ tự cảm của mạch điện. 7.2.2. Suất điện động tự cảm 7.2.3. Hiện tượng tự cảm khi đóng, ngắt mạch điện 7.3. Hiện tượng hỗ cảm 7.3.1. Hiện tượng hỗ cảm 7.3.2. Suất điện động hỗ cảm, hệ số hỗ cảm [1] [2] Tự học Lý thuyết Lý thuyết Tự học Lý thuyết Tự học Lý thuyết 14 7.4. Một số ứng dụng của cảm ứng điện từ 7.4.1. Từ thông kế 7.4.2. Nguyên tắc của máy phát điện dựa trên hiện tượng cảm ứng 7.5. Dòng điện Phucô 7.5.1. Dòng điện Phucô 7.5.2. Hiệu ứng bề mặt 7.6. Năng lượng từ trường 7.6.1. Năng lượng từ trường của ống dây mang dòng điện. Mật độ năng lượng từ trường. 7.6.2. Dạng tổng quát của năng lượng từ trường Thảo luận. ài tập chương 7. [1] [2] Tự học Lý thuyết Lý thuyết Lý thuyết Thảo luận Bài tập 15 Chương 8: Trường điện từ (LT: 3; BT, TL: 0) 8.1. Điện trường xoáy. Phương trình Măcxoen – Faraday [1] [2] 8.1.1. Điện trường xoáy 8.1.2. Phương trình Măcxoen – Faraday 8.2. Dòng điện dịch. Phương trình Măcxoen - Ampe 8.2.1. Dòng điện dịch 8.2.2. Phương trình Măcxoen – Ampe 8.3. Trường điện từ 8.3.1. Trường điện từ 8.3.2. Hệ phương trình Măcxoen. 8.3.4. Giá trị của thuyết Măcxoen Lý thuyết Lý thuyết Lý thuyết Lý thuyết Khoa phê duyệt Giảng viên Nguyễn Thị Hồng . ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN ĐIỆN VÀ TỪ 1. Mục tiêu của học phần - Cung cấp cho sinh viên các kiến thức cơ bản về quy luật của các hiện tượng điện, các hiện tượng từ, cảm ứng điện từ. Khái. của hạt mang điện trong điện trường và trong từ trường 5.3.1. Chuyển động của hạt mang điện trong từ trường đều 5.3.2. Sự lệch của hạt mang điện chuyển động trong từ trường và trong điện trường 5.4 electron 1.3. Điện trường tĩnh 1.4. Điện thế. Hiệu điện thế 1.5. Lưỡng cực điện đặt trong điện trường 1.6. Điện môi trong điện trường 1.7. Vật dẫn trong điện trường 1.8.Hệ vật dẫn điện cân bằng. Tụ điện. 1.9.