1.1. Vị trí vai trò phần điện học đại cƣơng
“Điện học” đƣợc bố trí nằm ở tập 2 Vật lý đại cƣơng (dùng cho các trƣờng đại học khối kĩ thuật công nghiệp). Phần này củng cố lại nội dung cơ bản của thuyết, định luật, định lý của phần điện học mà học sinh đã đƣợc học ở phổ thông nhƣng còn sơ sài và định tính, ngoài ra còn giúp học sinh đƣợc nhiên cứu sâu sắc hơn để hiểu và vận dụng sáng tạo vào trong cuộc sống.
Những hiện tƣợng điện đều bị chi phối bởi sự chuyển động của các hạt mang điện bên trong các chất hay còn gọi là các electron. Nghiên cứu chuyển động của các hạt điện tích, hiện tƣợng điện… là đối tƣợng của phần điện học. Nhờ có điện mà con ngƣời ta có thêm những hiểu biết sâu sắc về các tính chất. Đặc trƣng của các hiện tƣợng, hiệu ứng phần điện học nhờ đó mà con ngƣời có thể vận dụng những hiểu biết này vào đời sống kĩ thuật nhất là các thiết bị máy móc công nghiệp, máy thu phát sóng… để phục vụ con ngƣời.
Cấu trúc nội dung phần điện học đại cƣơng
Theo chƣơng trình phần này gồm 7 chƣơng: + Chƣơng 1: Trƣờng tĩnh điện
+ Chƣơng 2: Vật dẫn + Chƣơng 3 : Điện môi
+ Chƣơng 4 : Từ trƣờng không đổi
+ Chƣơng 5: Hiện tƣợng cảm ứng điện từ + Chƣơng 6: Vật liệu từ
+ Chƣơng 7: Trƣờng điện từ.
Trong đó 3 chƣơng đầu khi dạy đƣợc gọi là chƣơng “ Trƣờng tĩnh điện” , 4 chƣơng còn lại đƣợc gọi là chƣơng “ Từ trƣờng - Cảm ứng điện từ”
Cả 7 chƣơng dạy trong 24 tiết (có 16 tiết lý thuyết và 8 tiết bài tập). Phân bố chi tiết nhƣ sau:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
36
7 (4 t)
Chƣơng 6 : TRƢỜNG TĨNH ĐIỆN
1.Thuyết điện tử -Tƣơng tác giữa các điện tích: 1.1. Thuyết điện tử
1.2. Định luật Cu lông trong chân không. 1.3. Định luật Culông trong môi trƣờng.
2. Điện trƣờng, vectơ cƣờng độ điện trƣờng : 2.1. Khái niệm về điện trƣờng.
2.2. Véctơ cƣờng độ điện trƣờng. 2.3. Nguyên lý chồng chất điện trƣờng. 2.4. ứng dụng.
3. Thông lƣợng cảm ứng điện - Định lý O-G đối với điện trƣờng :
3.1. Đƣờng sức điện trƣờng. 3.2. Véctơ cảm ứng điện.
3.3. Thông lƣợng cảm ứng điện.
3.4. Định lý Ôxtrôgratxky-Gaoxơ đối với điện trƣờng. 3.5. ứng dụng.
1,2,3, 4 Giảng
8 (4 t)
4. Điện thế và hiệu điện thế mặt đẳng thế :
4.1. Công của lực tĩnh điện- Tính chất thế của trƣờng tĩnh điện.
4.2. Thế năng của điện tích trong điện trƣờng. 4.3. Điện thế .
4.4. Hiệu điện thế.
4.5. Mặt đẳng thế - Tính chất của mặt đẳng thế.
5. Liên hệ giữa véctơ cƣờng độ điện trƣờng và điện thế: 5.1. Hệ thức liên hệ .
5.2. ứng dụng.
6. Vật dẫn cân bằng tĩnh điện - Tụ điện : 6.1. Tính chất của vật dẫn mang điện. 6.2. Vật dẫn trong điện trƣờng.
6.3. Điện dung của vật dẫn.
6.4. Tụ điện - điện dung của tụ điện.
7. Năng lƣợng hệ điện tích.Năng lƣợng điện trƣờng : 7.1. Năng lƣợng của hệ điện tích điểm.
7.2. Năng lƣợng của vật dẫn mang điện. 7.3. Năng lƣợng điện trƣờng.
1,2,3, 4 Giảng
9 (4 t)
- Thảo luận chƣơng 6 - Bài tập chƣơng 6
1,2,3, 4 Thảo luận
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
37
10 (4 t)
Chƣơng 7 : TỪ TRƢỜNG - CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ 1.Tƣơng tác từ - Định luật Ampe :
1.1. Tƣơng tác từ của dòng điện. 1.2. Định luật Ampe về tƣơng tác từ.
2.Từ trƣờng - Vectơ cảm ứng từ- Định luật Biô-Xava- Laplatx :
2.1. Khái niệm về từ trƣờng.
2.2. Vectơ cảm ứng từ- Định luật Biô-Xava-Laplatx 2.3. Nguyên lý chồng chất từ trƣờng.
2.4. Véctơ cƣờng độ từ trƣờng. 2.5. ứng dụng.
3. Từ thông- Định lý Ôxtrôgratxky-Gaox đối với từ trƣờng: 3.1. Đƣờng sức từ trƣờng.
3.2. Từ thông.
3.3. Định lý Ôxtrôgratxky-Gaox đối với từ trƣờng
4. Định lý Ampe về lƣu số của vectơ cƣờng độ từ trƣờng: 4.1. Lƣu số của véctơ cƣờng độ từ trƣờng.
4.2. Định lý về lƣu số về véctơ cƣờng độ từ trƣờng. 4.3. Ứng dụng .
1,2,3, 4 Giảng
11 (4 t)
5. Tác dụng của từ trƣờng lên dòng điện- Công của từ lực - Chuyển động của điện tích trong từ trƣờng - Lực Lorentz :
5.1. Tác dụng của từ trƣờng lên một phần tử dòng điện. 5.2. Tác dụng tƣơng hỗ giữa hai dòng điện thẳng song song dài vô hạn.
5.3. Tác dụng của từ trƣờng đều lên mạch điện kín. 5.4. Tác dụng của từ trƣờng lên hạt điện chuyển động - Lực Lorentz.
5.5. Công của từ lực
6. Cảm ứng từ . :
6.1. Thí nghiệm Farađây về hiện tƣợng cảm ứng điện từ.
6.2. Định luật Lenx (xác định chiều của dòng cảm ứng). 6.3. Định luật cơ bản của hiện tƣợng cảm ứng điện từ.
7. Hiện tƣợng tự cảm: 7.1. Thí nghiệm . 7.2. Suất điện động tự cảm. 7.3. Hệ số tự cảm. 7.4. Hiệu ứng bề mặt. 8. Năng lƣợng từ trƣờng :
8.1. Năng lƣợng từ trƣờng của ống dây điện 8.2. Năng lƣợng từ trƣờng bất kì
1,2,3, 4 Giảng
12 (4 t)
- Thảo luận chƣơng 7 - Bài tập chƣơng 7
1,2,3, 4 Thảo luận
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
38
Bảng 2.1. Cấu trúc nội dung phần điện học đại cƣơng 1.2. Những kiến thức cơ bản SV cần nắm vững
Cần nhắc lại một số kiến thức mà học sinh đã đƣợc học ở phổ thông nhƣ sau: - Định luật :
+ Định luật Cu-Lông
+ Định luật Ôxtro gratki - Gaox (O-G) + Định luật Ôm
+ Định luật Kiarokhop + Định luật Ampe - Các khái niệm:
+ Điện thông, điện thế, mặt đẳng thế, điện trƣờng + Điện môi,suất điện động, dòng điện, cảm ứng từ. + Tụ điện, điện dung, năng lƣợng điện từ.
1.3. Những kỹ năng giải bài tập phần điện học
- Kỹ năng xác định các điều kiện để áp dụng các định luật: Cu Lông, Ôxtrô gratxki - Gaox (O - G), Ôm, Kiarơkhốp, Ampe…
- Kỹ năng xác định các điều kiện để áp dụng đƣợc các định luật trên.
- Kỹ năng viết phƣơng trình, các định luật và phƣơng trình liên hệ từ các điều kiện đã cho sao cho việc tính toán đơn giản, thuận tiện nhất.
- Kỹ năng vẽ đồ thị biểu diễn nội dung, khảo sát các điểm và giá trị cực trị.