BÀI GIẢNG VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG A1

Y BAN NHN DN TNH THANH HểA TRNG I HC HNG C Bi ging Tỏc gi biờn son: TS Vn Ton GII THIU MễN HC I Mc tiờu: Kin thc: Cung cp nhng kin thc c bn v cỏc phn c, in, quang, lm tin cho sinh viờn ngnh Tin hc v K thut cú kh nng hc v nghiờn cu cỏc mụn hc c s v chuyờn ngnh cú liờn quan K nng: Sinh viờn cú th gii quyt c cỏc c bn cú liờn quan n ni dung kin thc (lm bi tp, gii thớch cỏc hin tng t nhiờn, k thut) Sinh viờn cú th ỏp dng cỏc kin thc ó c hc vic t c, t nghiờn cu cỏc mụn hc c s v chuyờn ngnh cú liờn quan Sinh viờn rỳt cho mỡnh phng phỏp t hc t nghiờn cu phự hp II Thi lng Gi GV lờn lp: Gi SV t hc: Gi tho lun: III Yờu cu i vi SV: Thi lng lờn lp: c ti liu: Chun b cỏc cõu hi, ch tho lun IV Tài liệu tham khảo: Vật lý đại cơng tập, Bài tập vật lý đại cơng Tập 1,2, Lơng Duyên Bình Cơ sở vật lý học Tập 1-5, David Halliday, NXBGD 1996 Cơ học, Điện học, Chơng trình đào tạo KS CLC, NXBGD http//wikipedia.org http//www.ctu.edu.vn http.www.hyperphysic.org http.www.vatlyngaynay.org.vn http.www.vatllysupham.com http.www.thuvienvatly.com VT Lí I CNG A1 Phn 1: C HC Chng 1: ng hc Chng 2: ng lc hc Chng 3: C nng Chng 4: Nguyờn lý tng i Phn 2: IN T HC Chng 5: Trng tnh in Chng 6: Dũng in- T trng Chng 7: Cm ng in t Chng 8: Trng in t VT Lí I CNG A1 Phn 1: C HC Chng 1: ng hc Chng 2: ng lc hc Chng 3: C nng Chng 4: Nguyờn lý tng i Phn 2: IN T HC Chng 5: Trng tnh in Chng 6: Dũng in- T trng Chng 7: Cm ng in t Chng 8: Trng in t Chng 1: NG HC 1.1 Cỏc khỏi nim c bn 1.2 Vộc t tc v vộc t gia tc 1.3 Mt s dng chuyn ng c hc c bit Chng 1: NG HC 1.1 Cỏc khỏi nim c bn 1.2 Vộc t tc v vộc t gia tc 1.3 Mt s dng chuyn ng c hc c bit 1.1 Cỏc khỏi nim c bn 1.1.1 Chuyn ng c hc v h quy chiu 1.1.2 Cht im - H cht im 1.1.3 H ta 1.1.3.1 H ta Descartes 1.1.3.2 H ta cu Chng 1.1 Cỏc khỏi nim c bn 1.1.1 Chuyn ng c hc v h quy chiu Chuyn ng l gỡ? Chuyn ng ca mt vt l s chuyn di v trớ ca vt ú so vi vt khỏc khụng gian v theo thi gian H quy chiu xỏc nh v trớ, chuyn ng ca cht im, ta cn cú võt lm mc v H quy chiu = im lm mc + H h trc ta trc ta V trớ ca cht im M khụng gian c xỏc nh bng vộc t ta OM Hỡnh chiu ca OM trờn cỏc trc (x,y,z) l ta ca M Chng 1.1.2 Cht im v h cht im Coi mt vt cú kớch thc rt nh nh mt im hỡnh hc mang tt c cỏc c trng ca vt-cht im Khi khụng cn xột s khỏc ca cỏc phn ca vt th cú th coi nú l cht im Tp hp cỏc cht im = h cht im 1.1.3 H ta Mụ t chuyn ng nh v vt khụng gian Vt lm mc l gc ca h ta Trong vt lý ngi ta s dng nhiu h ta khỏc Chng d Hiệu ứng bề mặt j jcu B jcu (c) jtrong=j-2jc < j jngoi=j+jc >j Chng 7.3 nng LNG T TRNG Nng lng t trng ca ng dõy in I úng mch n nh ngt mch t Khi úng mch, mt phn nng lng ngun sinh c tim tng di dng nng luwngj no ú v nng lng ny s c gii phúng ngt mch Chng Tớnh phn nng lng tim tng: Quỏ trỡnh hỡnh thnh dũng in (I=0-I0) +tc=iR L di L = iR dt di dt idt = Ri dt + Lidi Nng lng ngun dWm Nhit Jun Wm = Wm I 0 dW = iLdi = LI Chng Nng lng t trng Nng lng cun dõy coi nh ch trung lũng cun dõy Mt nng lng: n2S 2 (à0 )I LI Wm n l m = = = = à0 I V V lV l B = à0 n I l B2 m = à0 Nng lng th tớch dV B2 Wm = dV à0 V B2 dW = m dV = dV à0 Wm = BHdV V Chng Chng TRNG IN T I Lun im ca Maxwell- H phng trỡnh Maxwell Phỏt biu lun im Bt k mt in trng no bin i theo thi gian cng sinh mt t trng Phng trỡnh Maxwell-Ampere a Gi thuyt ca Maxwell v dũng in dch: Dũng in dn (dũng cỏc ht mang in chuyn ng) sinh t trng S bin i in trng theo thi gian tng ng vi dũng in = dũng in dch Dũng in dch l dũng in tng ng vi s bin i ca in trng theo thi gian v phng din sinh t trng Chng in trng bin i gia hai bn t tng ng nh mt dũng in dch, cú chiu v ln bng chiu v ln ca dũng in dn i + Khi t phúng in: id ngcchiu D id D -H Khi t np in: id cựng chiu D Mt cng dũng in dch: Id I jd = = S S I= dq dt (I l cng dũng in dn) dq d q d jd = = ( )= S dt dt S dt D = dD jd = dt Chng Di dng vộc t d D D (*) jd = = dt t V phng din sinh t trng, bt k mt in trng bin thiờn theo thi gian cng tng ng nh mt dũng in gi l dũng in dch, cú vộc t mt dũng in tuõn theo (*) ú D l vộc t cm ng in ti v trớ ang xột ý ngha ca dũng in dch Trong chõn khụng: Trong cht in mụi: j d = jd = E t j phõn cc D E Pe = + t t t (Pe: Vộc t phõn cc in mụi) Dũng in phõn cc I pc = S j pc d S = S Pen ' P en d S = d S = dS t t t S S Chng b Thit lp phng trỡnh Maxwell-Ampere Dũng in ton phn j = j + j d = j + D t Xột ng cong kớn (c) bt k Theo nh lý Ampere m rng cho dũng in ton phn H d = I D I = j d S = ( j + ).d S t S S D C H d = S ( j + t )d S PT Maxwell-Ampere Lu s ca vộc t cng t trng dc theo ng cong kớn bt k bng cng dũng in ton phn chy qua din tớch gii hn bi ng cong ú D T phng trỡnh PT Maxwell-Ampere ta cú th thy rot = j + Chng Trng in t v cỏc h thng cỏc phng trỡnh Maxwell in trng v t trng ng tn ti khụng gian to thnh mt trng thng nht gi l trng in t Trng in t l mt mụi trng vt cht c trng cho tg tỏc gia cỏc ht mang in Trng in t mang nng lng vi mt 1 2 w = we + wm = ( 0E + àH ) = ( ED + BH ) 2 Nng lng ca trng tromg th tớch V 1 2 W = ( 0E + àH )dV = ( ED + BH )dV 2V 2V Chng a Phng trỡnh Maxwell-Faraday Dng tớch phõn H d = ( j + c Dng vi phõn S D )d S t B rot E = t (Lun im th nht) b Phng trỡnh Maxwell-Ampere Dng tớch phõn D rot H = j + t Dng vi phõn D c H d = S ( j + t )d S (Lun im th hai) c nh lý O-G i vi in trng Dng tớch phõn S D d S = q div D = Dng vi phõn (Tớnh h ca ng sc in) c nh lý O-G i vi t trng Dng tớch phõn Dng vi phõn B d S = S div D = (Tớnh khộp kớn ca ng sc t) Chng 4.5 Phng trỡnh ng lc hc tng i tớnh Khi lng v xung lng tng i tớnh Ta xõy dng vộc t xung lng chiu p tng ng vi vộc t xung lng thụng thng p a vo vụ hng chiu mi l m0 v gi l lng bt bin ca cht im (ht) ta s cú c: p=m0u p1 = m0u1 = t m= m0u x u2 c m0 u2 c ; p2 = m0u2 = m0u y u2 c ; p3 = m0u3 = m0u z u2 c ; p4 = m0u = , cỏc thnh phn khụng gian ca p c vit li im0 c u2 c p1=mux; p2=muy; p3=muz Chỳng tng t nh cỏc thh phn ca xung lng p thụng thng Ch cú iu m õy khụng phi l bt bin m l mt hm ca tc Khi ht ng yờn, u=0 ta c m=m0 Khi u