Sự xuất hiện của suất điện động cảm ứng trong đoạn dây đó tương đương với sự tồn tại của một nguồn điện trên đoạn dây đó; nguồn điện này có suất điện động bằng e C và có hai cực dương [r]
(1)TỔNG KIẾN THỨC CHƢƠNG VẬT LÝ 11 1 Lực tƣơng tác điện tích điểm (Còn gọi định luật CuLong)
Cho hai điện tích điểm ql q2, giống cầu nhỏ (nằm yên) cách đoạn R có lực tương tác
Trongđó: k hệ số k = 9.109
(N.m2/C2) q1, q2:độ lớn hai điện tích.(đơn vị Culong )
Chúng dấu lực đẩy nhau, trái dấu lực hút Quan sát hình R: khoảng cách hai điện tích q1 q2 (mét), hay khoảng cách tâm cầu
: số điện môi Trong chân khơng khơng khí =1 2 Cơng thức số hạt điện tích n
Một vật mang điện tích q: số hạt điện tích n = | e q
|
Với: e1,6.1019C: điện tích nguyên tố, tức điện tích hạt electron
n : số hạt electron (âm) hạt pozitron(dương) Hạt pozitron có điện tích 1,6.10-19 C
Hai cầu mang điện tích q1 q2 cho tiếp xúc tách điện tích cầu sau tách q1’=q2’=
2 q
q
4 Véctơ cƣờng độ điện trƣờng M điện tích điểm q gây có + Độ lớn : E k Q2
R
từ hình với (R = QM)
+ Điểm đặt: điểm ta xét
+ Phương: đường thẳng nối điểm ta xét với điện tích + Chiều: xa điện tích q > 0, hướng vào q <
5 Lực điện trƣờng: Nếu có điện tích q đặt điện trường E điện trường tác dụng lên q lực F gọi lực điện trường
E
Fq , độ lớn F qE
Nếu q > FE ; ( Cùng chiều nhau)
Nếu q < FE ( Ngƣợc chiều nhau)
6 Cơng lực điện trƣờng Khi điện tích dương q dịch chuyển điện trường có cường độ E (từ M đến N) cơng lực điện trường tác dụng lên q có biểu thức:
A = q.E.d với d=S.cosα
Với: α gĩc hợp hướng chuyển động q Véctơ lực điện trường
d khoảng cách từ điểm đầu điểm cuối (theo phương Véctơ F )
Vì d dương (d> 0) âm (d< 0) 7 Cơng thức hiệu điện cơng lực điện trƣờng Hiệu điện hai điểm M N UMN , đĩ lượng đặc
(2)(3)CHƢƠNG 2- LÝ 11: DỊNG ĐIỆN KHƠNG ĐỔI
1 DỊNG ĐIỆN
* Dòng điện dòng chuyển dời cú h-ớng hạt mang điện tớch (những hạt cũn gọi hạt tải điện) * Chiều dũng điện quy -ớc chiều chuyển động hạt điện tích d-ơng ( ngƣợc với chiều chuyển
động hạt mang điện tích âm)
* Đại l-ợng đặc tr-ng cho dũng điện C-ờng độ dòng điện, ký hiệu I Đối với dịng điện khơng đổi
t q
I ( 1Ampe = 1Culong/s )
Số hạt electron dịch chuyển dây dẫn là:
1019 ,
1
q
n
* Dòng điện gồm loại: Dòng điện chiều dòng điện xoay chiều (lớp 12 học dòng xoay chiều) (Dòng diện chiều cịn gọi dịng điện khơng đổi tức độ lớn ko đổi có chiều khơng đổi)
ĐIỆN TRỞ CỦA DÂY DẪN SỰ PHỤ THUỘC VÀO NHIỆT ĐỘ
* Tính điện trở đoạn dây dẫn cho biết chiều dài l (mét) , Tiết diện dây S ( m2) điện trở suất ρ
2 NGUỒN ĐIỆN
* Nguồn điện thiết bị để tạo trì hiệu điện nhằm trì dòng điện (Vớ dụ Pin, Ácquy nguồn điện chiều thƣờng gặp)
Đại lượng đặc trưng cho nguồn điện suất điện động ( đơn vị Vôn, V ) * Công nguồn A=q. = ( đơn vị Jun, J )
* Công suất nguồn P nguồn =A/t
* Nguồn điện chia làm loại: Nguồn thu nguồn phát, phân biệt chúng dựa vào chiều dòng điện 3 CÁC NH LUT ễM
* Định luật Ôm với ®iƯn trë thn R: R U I AB
Lƣu ý: bóng đèn có số ( U P) ta tính điện trở đèn P=RI2
=U2/Rđ
* Định luật Ôm cho toàn mạch cha ngun
R
S
(4)(Lƣu ý: chiều dòng điện chạy từ A đến B) 4 MẮC CÁC NGUỒN THÀNH BỘ NGUỒN
- Trong tr-ờng hợp mắc xung đối: Ebộ = Eto – Ebộ rb = r1 + r2 5 ĐIỆN NĂNG, CễNG SUẤT ĐIỆN- ĐỊNH LUẬT JUN- LENXƠ
* Công công suất dòng điện đoạn mạch (điện công suất điện ®o¹n m¹ch) A = UIt; P = UI
* Định luật Jun Lenxơ: Q = RI2t t thời gian dịng tỏa nhiệt (s) * C«ng công suất nguồn điện:
A = I.t; P = I với suất điện động ca ngun * Công suất dụng cụ tiêu thụ ®iƯn: Víi dơng to¶ nhiƯt: P = UI = RI2
= R U2 * Đơn vị công (điện năng) nhiệt l-ợng jun (J), đơn vị công suất Oát (W)
* Công thức tính hiệu suất nguồn điện H = .100%
r
R R U
ngoài ngoài Ngoài
(5)CHƢƠNG 4: TỪ TRƢỜNG
+ Xung quanh Nam châm dòng điện tồn môi trường đặc biệt, môi trường từ trường + Nói đến từ trường nói đến yếu tố: Đường sức từ cảm ứng từ B
+ Đặc tính quan trọng từ trường tác dụng lực lên nam châm dịng điện đặt mơi trường LỰC NÀY GỌI LÀ LỰC TỪ
I LỰC TỪ (tác dụng lên đoạn dây dẫn thẳng mang dòng điện đặt từ trường)
Cho đoạn dây kim loại chiều dài l mang dịng điện có cường độ I vùng từ trường B ( ) từ trường tác dụng lên dây điện lực LỰC TỪ
* Lực có đặc điểm - Độ lớn: F IBlsin
- Điểm đặt: Trung điểm đoạn dây
- Chieàu : Xác định theo quy tắc bàn tay trái
Quy tắc bàn tay trái: Quy tắc bàn tay trái:
Để bàn tay trái mở rộng cho từ trường hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay chiều dịng điện, ngón chỗi 900
chiều lực từ II LỰC LORENTXƠ
Cho hạt điện tích q chuyển động với vận tốc v vào vùng từ trường B điện tích chịu lực tác dụng, Đĩ lực Lorentz ( cĩ chất lực từ )
Lực từ Fdo từ trường tác dụng lên điện tích chuyển động từ trường có đặt điểm - Điểm đặt: điện tích
- Phương : vng góc với mặt phẳng B v ; - Chiều : xác định theo quy tắc bàn tay trái* - Độ lớn : xác định theo công thức Lorentz: F q B v .sin B v; (3)
Nhận xét:
_ Lực Lorentxơ không làm thay đổi độ lớn vận tốc hạt mang điện, mà làm thay đổi hướng vận tốc _ Khi = hạt mang điện chuyển động tròn từ trường
Bán kính vịng trịn mà hat điện tích q chạy từ trường R=
B q
v m
m : khối lượng hạt điện tích q III TỪ TRƢỜNG DO DÂY ĐIỆN GÂY RA
1 - Từ trường dòng điện thẳng dài
ĐỂ Xác định từ trường ⃗⃗⃗⃗⃗ M cách dây dẫn đoạn r dây dẫn điện có cường độ I (A) gây ta làm sau :
- Điểm đặt : Tại M
- Phƣơng : với phương tiếp tuyến đường tròn (O, r) M - Chiều : Được xác định theo quy tắc nắm bàn tay phải:
Quy tắc nắm bàn tay phải: Để bàn tay phải cho ngón nằm dọc theo dây dẫn theo chiều dịng điện, ngón khum lại cho ta chiều cảm ứng từ
I : Cường độ dòng điện (A) B: Cảm ứng từ (T)
l : Chiều dài dây dẫn l (m)
(6)- Quy tắc nắm bàn tay phải :
- Độ lớn : Trong : B (T) , I (A), r (m)
2 - Từ trường tâm dòng điện tròn
Giả sử cần xác định từ trường ⃗⃗⃗⃗ tâm O cách dây dẫn
hìng trịn bán kính r dây dẫn điện có cường độ I (A) gây ta làm sau : - Điểm đặt : Tại O
- Phƣơng : Vng góc với mặt phẳg vịng dây - Chiều : quy tắc nắm bàn tay phải
- Độ lớn: với N số vịng dây trịn quấn Trong đó: B(T) , I(A) , r (m)
3 -Từ trường ống dây
Giả sử cần xác định từ trường ⃗⃗⃗⃗ tâm O ống dây dẫn điện có cường độ I (A) gây ta làm sau :
- Phƣơng : song song với trục ống dây
- Chiều : xác định theo quy tắc nắm bàn tay phải
- Độ lớn: = với n=N/l số vong dây quấn mét chiều dài Trong đó: B (T), I (A) , l (m); N số vịng dây
Lƣu ý: Ngun lí chồng chất từ trường: vị trí cĩ nhiều từ trƣờng B B B Bn
Áp dụng công thức định lý hàm số cos hàm số sin tam giác, hình bình hành thày dạy
CHƢƠNG 5: CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ
I Từ thông
- Xét từ thông qua khung dây:NBScos S: diện tích khung dây (m2
)
N: số vòng dây dẫn ( dây Cu) quấn khung B: cảm ứng từ (T)
α: góc hợp véctơ B pháp tuyến mặt phẳng S khung dây II Suất điện động cảm ứng ec
Trong cơng thức từ thơng, có B α thay đổi theo thời gian
Khi có độ biến thiên từ thơng 21: độ biến thiên từ thông
eC =
daohàm
t (dấu trừ “-” thể chiều dòng điện phải tuân theo Định luật Lenz) Độ lớn: eC =
t
t: thời gian xảy biến thiên từ thông (s)
t
: Tốc độ biến thiên từ thông (tốc độ thay đổi từ thông theo thời gian) eC: Suất điện động cảm ứng (V)
Nhƣ vậy: khung dây xuất nguồn điện ζ, giống Chƣơng
I I
l - N vòng
I
(7)Lƣu ý: Trƣờng hợp đoạn dây dẫn AB chuyển động từ trƣờng ( phần ko thi ĐH nhé)
BSuất điện động cảm ứng xuất đoạn dây dẫn chiều dài l chuyển động với vận tốc v từ trường có cảm ứng từ B eC = B.l.v.sin
Trong đó:
l (m) chiều dài đoạn dây v(m/s) vận tốc đoạn dây góc B v
v B vng góc với đoạn dây
Sự xuất suất điện động cảm ứng đoạn dây tương đương với tồn nguồn điện đoạn dây đó; nguồn điện có suất điện động eC và có hai cực dương âm xác định quy tắc bàn tay phải: “đặt bàn tay phải duỗi thẳng đƣờng cảm ứng từ (vectơ B) hƣớng vào lịng bàn
tay, ngón tay choãi chiều chuyển động dây dẫn, chiều từ cổ tay đến ngón tay chiều từ cực ÂM sang cực DƢƠNG nguồn điện”
Chiều dòng điện cảm ứng chạy đoạn dây dẫn chuyển động từ trường (khi đoạn dây phần
của mạch kín) xác định quy tắc bàn tay phải “Đặt bàn tay phải duỗi thẳng đƣờng
cảm ứng từ (vectơ B) hƣớng vào lịng bàn tay, ngón tay chỗi chiều chuyển động dây dẫn,
chiều từ cổ tay đến ngón tay chiều dịng điện cảm ứng chạy qua đoạn dây đó”
III DỊNG ĐIỆN FU – CƠ (Foucault)
Dịng điện Fu – Cơ dịng điện cảm ứng sinh khối vật dẫn (như khối kim loại chẳng hạn) khối chuyển động từ trường đặt từ trường biến thiên theo thời gian
Đặc tính dịng điện Fu – Cơ tính chất xốy Nghĩa đường dong dịng Fu- đường cong khép kín khối vật dẫn Vì vậy, để giảm tác hại dịng Fu-Cơ người ta thay khối vật kim loại có xẻ rãnh (để cắt đứt dịng Fu-cơ)
Dịng điện Fu – Cô gây hiệu ứng tỏa nhiệt Joule lõi động cơ, máy biến áp…
Do tác dụng dịng Fu – Cơ, khối kim loại chuyển động từ trường chịu tác dụng lực hãm điện từ
IV HIỆN TƢỢNG TỰ CẢM
Hiện tƣợng tự cảm tượng cảm ứng điện từ mạch điện biến đổi dòng điện mạch điện gây
VÍ DỤ: KHÍ TẮT ĐIỆN, HOẶC KHI BẬT ĐIỆN LÀ CÓ SỰ XUẤT HIỆN CỦA HIỆN TƯỢNG TỰ CẢM TRONG MẠCH ĐIỆN ẤY
a) Trong mạch điện dịng điện khơng đổi, tượng tự cảm thường xảy đóng mạch (dịng điện tăng lên đột ngột từ trị số 0) ngắt mạch (dòng điện giảm đến 0) Trong mạch điện xoay chiều ln ln có xảy tượng tự cảm
b) Suất điện động sinh tượng tự cảm gọi suất điện động tự cảm Suất điện động tự cảm xuất mạch, xảy tượng tự cảm, có biểu thức:
trong i độ biến thiên cường độ dòng điện mạch thời gian t; L hệ số tự cảm (hay độ tự cảm)
của mạch có giá trị tùy thuộc hình dạng kích thước mạch, có đơn vị Henry (H); dấu trừ biểu thị định luật Lenz Từ thông tự cảm qua mạch có dịng điện i: = Li
Độ tự cảm ống dây dẫn dài (solenoid); có chiều dài l số vịng
dây N:
2
7
10 N S 10
L n V
l
t I L ec
(8)V thể tích ống
Nếu ống dây có lõi vật liệu sắt từ có độ từ thẩm
2
.10 N S
L
l
c) Năng lượng từ trường ống dây dẫn có độ tự cảm L có dịng điện I chạy qua:
2
1
.10
2
W Li B V
(B cảm ứng từ từ trường ống dây)
Mật độ lượng từ trường là:
(9)CHƢƠNG 6: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I Chiết suất n được hiểu đại lượng đặc trưng cho môi trường suốt phương diện quang học
n: Chiết suất tuyệt đối môi trường
v: tốc độ ánh sáng môi trường chiết suất n
Hệ quả: + n không khí chân khơng =1 nhỏ nhất + n môi trƣờng khác lớn
Công thưc liên quan chiết suất tốc độ ánh sáng n1.v1=n2.v2=c ( với c = 3.10
8
m/s, đây tốc độ ánh sáng chạy chân không)
II Khúc xạ ánh sáng
1 - Hiện tượng
Khúc xạ ánh sáng tượng lệch phương tia sáng truyền xiên góc qua mặt phân cách hai mơi trường suốt khác
2 - Định luật
- Tia khúc xạ nằm bên mặt phẳng phân cách bên pháp tuyến so với tia tới
- Thỏa mãn Biểu thức n1.sini = n2.sin r Góc lệch tia tới tia Khúc xạ D=|i-r|
Chú ý: n1 tới chiết suất môi trƣờng chứa tia tới n2 chiết suất môi trƣờng chứa tia khúc xạ
III Hiện tƣợng phản xạ toàn phần
1 - Định nghĩa :
Phản xạ toàn phần tượng phản xạ toàn tia tia sáng tới, xảy mặt phân cách hai môi trường suốt
2 - Hai điều kiện để có phản xạ tồn phần
+ Tia sáng chiếu tới phải truyền từ môi trường chiết quang sang môi trường chiết quang ( tức nTới > nKhúcxạ )
+ Góc tới i ≥ igh ( igh góc giới hạn tồn phần ) Trong : sin gh kx toi
n i
(10)CHƢƠNG 7: LÝ 11
MẮT VÀ CÁC DỤNG CỤ QUANG HC
I Lăng kính
- Cụng thức lăng kính:
nmtsini1 = n.sinr1; với n chiết suất lăng kính nmtsini2 = n.sinr2; nmt chiết suất môi trường
Góc chiết quang: A = r1 + r2 Góc lệch tia tới tia ló: D = i1 + i2 – A
- Nếu góc chiết quang A < 100 góc tới nhỏ, ta có:
nmti1 = nr1; nmti2 = nr2; Góc chiết quang: A = r1 + r2
Góc lệch: D = A(n - 1)
-Khi tia sáng qua lăng kính có góc lệch cực tiểu đường tia sáng đối xứng qua mặt phân giác góc chiết quang lăng kính Tức i = i’ = im(góc tới ứng với độ lệch cực tiểu)
r = r’ = A/2 II ThÊu kÝnh
- Tiêu cự trị số đại số f khoảng cách từ quang tâm O đến tiêu điểm với quy ước:
f > với thấu kính hội tụ
f < với thấu kính phân kì (|f| = OF = OF’)
- Khả hội tụ hay phân kì chùm tia sáng thấu kính đặc trưng độ tụ D xác định :
) 1 )( ( R R n n f D mt
tk
(f : mét (m); D: điốp (dp))
(R > : mặt lồi./ R < : mặt lõm / R = : mặt phẳng ) f : mét (m); D: điốp (dp))
* Công thức vị trí ảnh - vật:
1 1
'
d d f
d > vật thật d < vật ảo d’ > ảnh thật d' < ảnh ảo
Công thức hệ số phóng đại ảnh:
'
d k
d
;k A B' ' AB
(k > 0: ảnh, vật chiều; k < 0: ảnh, vật ngược chiều.)