intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Vật lý đại cương 2

Chia sẻ: Dang Hust | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:160

Thêm vào BST
Báo xấu
310
lượt xem 73
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Với kết cấu nội dung gồm 7 chương, bài giảng "Vật lý đại cương 2" trình bày về trường tĩnh điện, vật dẫn, từ trường, cảm ứng điện từ, vật liệu từ, trường điện từ, giao động và sóng điện từ,... Hy vọng nội dung bài giảng phục vụ hữu ích nhu cầu học tập, làm việc hiệu quả.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Vật lý đại cương 2

  1. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com CHƯƠNG I TRƯỜNG TĨNH ĐIỆN 1. Mở đầu 2. Định luật Coulomb 3. Điện trường 4. Định lý Gauss 5. Điện thế 6. Cường độ điện trường và điện thế 1
  2. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 1. Mở đầu Điện tích  Thuộc tính tự nhiên của những hạt cơ bản có kích thước rất nhỏ (không thể nhìn thấy bằng mắt thường) tạo lên liên kết về điện trong nguyên tử. Nguyên tử Proton (p):  Phần tử cơ sở cấu tạo vật chất: điện tích (+)  Trạng thái bình thường: trung hòa điện  số e và p bằng nhau, Neutron:  p gắn cố định trong hạt nhân nguyên Không điện tích tử, e có thể dễ dàng di chuyển  dễ tạo ra Electron (e) - điện tử: sự mất cân bằng điện tích giữa 2 vật trung điện tích (-) hòa điện khi được cho tiếp xúc với nhau  tạo ra i-ôn Điện tích điểm  Điện tích có kích thước không đáng kể so với khoảng cách giữa điện tích và 1 điểm trong không gian nằm trong vùng ảnh hưởng của nó. 2
  3. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 1. Mở đầu Điện tích nguyên tố  Điện tích của một electron (hoặc một proton) có giá trị là là 1,6 . 10-19 C, được qui ước làm giá trị một đơn vi điện tích. Hạt cơ bản Khối lượng Điện tích Electron 9,11.10-31 kg -1,60.10-19 C (-e) Proton 1,672.10-27 kg +1,60.10-19 C (+p) Neutron 1,674.10-27 kg 0 Điện tích của vật thể tích điện  Đại lượng vô hướng được xác định bằng một số nguyên (kết quả sự chênh lệch số các proton và electron) lần điện tích nguyên tố trong vật thể, tức là Q = e.(Np-Ne) = n.e 3
  4. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 1. Mở đầu Phân loại  Điện tích dương:  Điện tích âm: + + Cùng dấu: đẩy nhau Khác dấu: hút nhau 4
  5. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 1. Mở đầu Truyền điện tĩnh Cảm ứng Dẫn điện Ma sát (tiếp xúc) (điện hưởng) Bảo toàn điện tích  Điện tích không tự sinh ra hay mất đi mà chỉ dịch chuyển bên trong một vật hoặc từ vật này sang vật khác 5
  6. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 1. Mở đầu Phân loại vật liệu theo khả năng truyền điện của điện tích  Vật liệu dẫn điện: Điện tích có thể chuyển động tự do trong toàn bộ thể tích vật (kim loại)  Vật liệu cách điện – điện môi: Điện tích định xứ cố định tại những miền nào đó, và không thể di chuyển tự do trong vật liệu (cao su, chất dẻo, gỗ, giấy, không khí khô …)  Vật liệu bán dẫn: Điện tích cũng định xứ cố định tại những miền nào đó, nhưng có thể di chuyển tự do trong vật liệu dưới tác động của nhiệt độ, ánh sáng hoặc điện trường ngoài (silicon, germanium…). 6
  7. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 2. Định luật Coulomb (Định luật về tương tác tĩnh điện) Dây xoắn  Charles-Augustin de Coulomb Cân xoắn Coulomb Nguyên lý xác định tương tác tĩnh điện bằng cân xoắn Coulomb 7
  8. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 2. Định luật Coulomb Lực tương tác giữa 2 điện tích điểm  Lực tương tác tĩnh điện giữa 2 điện tích q1, q2 đặt trong chân không, có phương nằm trên đường thẳng nối 2 điện tích, có chiều phụ thuộc vào dấu 2 điện tích, có độ lớn tỉ lệ thuận tích số q1, q2 và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng. F k q1 q 2  Tổng quát: F  k 1 2 2  qq r r2 r r Hệ số tỉ lệ: k  Trong chân không: k   9.10 1 1 9 Nm 2 4 0 4 0 C2 Vói:  0  8 ,85 .10 12 C2 N .m 2 8
  9. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 2. Định luật Coulomb Đặc điểm  Lực Coulomb phụ thuộc khoảng cách và độ lớn các điện tích F  q1q2 r2 Gấp đôi khoảng cách, lực giảm 1/4 Gấp đôi điện tích, lực tăng 4 lần  Lực Coulomb và lực hấp dẫn  Fe q1q2 k FG m1m2 G  Đ/v electron: q = 1,6.10-19 C, m = 9,31.10-31 kg   4,17.10 42 Fe FG 9
  10. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 2. Định luật Coulomb Nguyên lý chồng chất  Điện tích q0 chịu tác dụng của các lực F1 , F2 ,..., Fn gây bởi hệ đ/tích q1, q2,..., qn     Tương tác tổng cộng của hệ điện  i   q0 F2 tích lên q0: F F  F  ...  F  F n q1 F1 1 2 n i 1  Vật bất kỳ (vòng tròn) mang đ/tích  q tác dụng lên đ/tích điểm q0  chia F3 nhỏ q thành các điện tích vô cùng nhỏ dq, sao cho, dq được coi là đ/tích điểm  xác đinh lực tổng hợp của các đ/tích dq lên q0. q2 q3 F  2  Fi q0 dq Q1 Q2 4 0 V  r  2 quả cầu đồng chất phân bố đ/tích đều (Q1 và Q2)  2 q0 r đ/tích điểm có vị trí tại tâm 2 r quả cầu và r là khoảng cách tính từ tâm của chúng. dq 10
  11. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 3. Điện trường “Trường”  Không gian mà một đại lượng vật lý được xác định tại mỗi điểm trong đó.  Đại lượng vector  trường vector  Đại lượng vô hướng  trường vô hướng Khái niệm điện trường  Thuyết tác dụng xa:  Tương tác giữa các điện tích điểm được truyền đi tức thời (v ~ )  Tương tác được thực hiện không có sự tham gia của vật chất trung gian  Khi chỉ có 1 điện tích  tính chất vật lý của khoảng không gian bao quanh bị biến đổi. Tồn tại vận động phi vật chất  trái với triết học duy vật biện chứng  Không phù hợp! 11
  12. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 3. Điện trường Khái niệm điện trường  Thuyết tác dụng gần:  Tương tác giữa các điện tích điểm được truyền đi không tức thời (v hữu hạn)  Tương tác được thực hiện thông qua sự tham gia của vật chất trung gian  Khi chỉ có 1 điện tích  tạo ra điện trường xung quanh  giữ vai trò truyền tương tác. Phù hợp với triết học duy vật biện chứng  được khoa học công nhận!  Điện trường: khoảng không gian bao quanh các điện tích, thông qua đó tương tác (lực) tĩnh điện được xác định.  Điện trường là trường vector. 12
  13. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 3. Điện trường Vector cường độ điện trường Q Điện tích thử  Xét điện tích q0 đặt trong điện trường của Q  Lực Coulomb     r F k 2  q0  k 2   q0 .E  Qq0 r Q r r r  r r    E k 2  F Q r q0 r r  Cường độ điện trường tại 1 điểm nào đó là đại lượng vật lý có độ lớn bằng độ lớn của lực điện trường tác dụng lên 1 đơn vị điện tích +1 đặt tại điểm đó Ek   Q 1 Q 9 Q r 2 4 0 r 2 9 . 10 r2  Đơn vị: N/C hoặc V/m 13
  14. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 3. Điện trường Nguyên lý chồng chập điện trường  Xét q1, q2 tác dụng lực F1 , F2 lên q0 (đặt tại P):     E F  có: F  F1  F2     F2   P F    E1 1    E2 F F1 F2 q0   r1 r2 q0 q0 q0  Điện trường gây bởi q1 và q2: q1 q2  q1 r1 q2 r2   2  2    E  E1  E2     1 4 0  r1 r1 r2 r2  14
  15. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 3. Điện trường Nguyên lý chồng chập điện trường  Điện trường gây bởi n điện tích điểm tại vị trí bất kỳ: E E1  E2  ...  En   Ei        n  1 n qi ri i 1 4 0 2 i 1 ri ri P  Vector cường độ điện trường gây bởi một hệ điện tích tại bất kỳ điểm nào trong trường là tổng các + - + vector cường độ điện trường gây - bởi từng điện tích tại điểm đó. + + - 15
  16. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 3. Điện trường Nguyên lý chồng chập điện trường  Điện trường gây bởi vật mang điện có điện tích phân bố liên tục:  Chia vật thành vô số các phần tử vô cùng nhỏ mang điện tích dq  điện tích điểm. dEEPi  Điện trường gây bởi dq tại 1 điểm cách dq đoạn r: P  dE P   9.109 dq r r  r2 r  Điện trường tổng hợp gây bởi toàn bộ vật mang dq dq điện tại 1 điểm trong không gian của điện trường: E P   dE     9.109  dq r toàn bô vât  toàn bô vât r 2 r 16
  17. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 3. Điện trường Nguyên lý chồng chập điện trường  Điện trường gây bởi vật mang điện có điện tích phân bố liên tục  Dây tích điện có độ dài l (l ) r 2 r dl r Đ/tích của vi phân độ dài: dq = dl  E  9.109  (: mật độ điện dài = điện tích/đơn vị độ dài)  Mặt tích điện có diện tích S (l ) r 2 r Đ/tích của vi phân diện tích: dq = dS dS r  E  9.109  (: mật độ điện mặt = điện tích/đơn vị diện tích)  Khối tích điện có thể tích V (l ) r 2 r Đ/tích của vi phân thể tích: dq = dV dV r  E  9.109 ( : mật độ điện khối = đ/tích/đơn vị thể tích)  17
  18. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 3. Điện trường 0 Lưỡng cực điện q   Hệ 2 điện tích điểm trái dấu có độ lớn bằng  -q nhau cách nhau một khoảng ℓ (rất nhỏ) pe  q     p  Điện trường gây bởi lưỡng cực điện E2   E  M  Tại điểm nằm trên đường trung trực (r >> ℓ)  E1 Có: E  E1  E2 với: E1  E2     1 q 4 0 r 2 r1 r r2 hay: E = E1.cos + E2.cos = 2E1.cos ; (cos = ℓ/2r1)  E  hay: E  0 1 q  1 pe 4 0 r 2 q 4 0 r 3  -q r  Tại điểm nằm trên trục lưỡng  cực (r >> ℓ) 0  Có: E  E  1 2 pe 4 0 r 3 q  -q  N Ý nghĩa pe: Biết pe có thể xác định được vectơ cường độ điện trường do lưỡng cực gây ra nên pe đặc trưng cho tính chất điện của lưỡng cực 18
  19. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 3. Điện trường Điện trường gây bởi dây dẫn thẳng dài vô hạn  Dây: độ dài l, điện tích Q, mật độ điện tích dài .  Chia dây thành các phần tử độ y +l/2 dài dl vô cùng nhỏ, có điện tích: dQ dl  dl dl dQ  Q r y l   Điện trường tại P gây bởi dQ: P dEx O x  x dE dE x  dE y    dEy Q dE  Điện trường tại P gây bởi Q: -l/2 x l / 2 E  Ex   dEx   dE cos  40 l/ 2 x 2  y 2 3/ 2 dl  x > l  E  Q 40 x 2 0 19
  20. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com 3. Điện trường Điện trường gây bởi vòng dây tròn tích điện đều  Dây tròn: bán kính R, mật độ điện tích dài , điện tích Q. dQ =  dl r R  P dEx  Q O x x dEy dE  Chia dây thành các phần tử độ dài dl vô cùng nhỏ, có điện tích dQ = dl  Điện trường tại P gây bởi dQ: dEP  dE x  dE y với dEx = dE.cos     Điện trường tại P gây bởi Q:  x E  Ex    dl 2R cos   1 dQ 4 r 2 4 r 3 x > R: E  3 3/ 2 1 Q 4 0 r 2 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
644=>2