Ứ
Ắ
Ậ
Ế
TÓM T T CÔNG TH C VÀ LÍ THUY T MÔN V T LÝ 11
Ệ
Ệ ộ ậ
NG ế
ưở ứ ệ
ƯỜ ĐI N TÍCH – ĐI N TR ọ ễ ệ . Có 3 cách nhi m đi n m t v t: C xát, ti p xúc ,h
ng ng
ị : ặ ả ườ ể ộ 1; q2 đ t cách nhau m t kho ng r trong môi tr ng có
ε ệ ng tác gi a 2 đi n tích đi m q có:
ữ ;F F 21 12 ệ
ặ ng: đ q1.q2 > 0 (q1; q2 cùng d u)ấ ố ướ ướ ế
ƯƠ CH NG I. ễ I. Cách nhi m đi n ậ II. Đ nh lu t Cu lông ự ươ L c t ố ệ ằ h ng s đi n môi là ể Đi m đ t: trên 2 đi n tích. ệ ườ ươ ng n i 2 đi n tích. Ph ế Chi u: ề + H ng ra xa nhau n u + H ng vào nhau n u
2
q1.q2 < 0 (q1; q2 trái d u)ấ
kF
qq 21 (cid:0) 2 .r
(cid:0) ự ; k = 9.109 ộ ớ Đ l n: � � .N m � � 2 C � � (ghi chú: F là l c tĩnh đi n) ệ
ễ Bi u di n: r r 21F 12F 12F
ể 21F 21F q1.q2 < 0 q1.q2 >0
: (cid:0) ệ 3. V t d n đi n, đi n môi ấ ậ ẫ ậ ề ệ ự ệ ẫ ệ + V t (ch t) có nhi u đi n tích t do d n đi n
(cid:0) ứ ệ ậ ấ ự ệ ệ + V t (ch t) có ch a ít đi n tích t do cách đi n. (đi n môi)
ị ậ ả ệ ậ ề ệ ệ ệ ệ ổ ớ Trong 1 h cô l p v đi n (h không trao đ i đi n tích v i các
ạ ố ệ ệ ằ ổ ố 4. Đ nh lu t b o toàn đi n tích: ệ h khác) thì t ng đ i s các đi n tích trong h là 1 h ng s
ệ III. Đi n tr ng ườ ồ ạ ụ ự ệ ệ ng t n t i xung quanh đi n tích và tác d ng l c lên đi n tích khác đ t trong nó. ườ ạ ượ ư ệ ặ ườ ề ả ng đ c tr ng cho đi n tr ụ ng v kh năng tác d ng ộ ệ ng đ đi n tr ng ườ + Khái ni m:ệ Là môi tr ặ + C ườ : Là đ i l l c.ự
(cid:0) (cid:0) (cid:0) ơ E EqF . ị Đ n v : E(V/m)
ề
ươ ươ .
ệ q > 0 : F q < 0 : F ứ + Đ ng s c đi n tr ớ ướ ệ ườ ủ ng c a véc t ng sao cho h ạ ơ CĐĐT t ướ ế ủ ng c a ti p ể i đi m đó.
ườ ỉ ng ta ch có th v ể ẽ ượ ứ ệ đ
ừ ở F q ớ E cùng ph . ng, cùng chi u v i ớ E ề ượ cùng ph c chi u v i ng, ng ườ : Là đ ườ ượ ẽ ườ ng đ c v trong đi n tr ng ườ ư ế ạ ấ ỳ ể ng cũng trùng v i h i b t k đi m nào trên đ t y n t ứ ấ ủ ườ ng s c: Tính ch t c a đ ể ỗ Qua m i đi m trong đ.tr ườ ườ ng s c đi n tr ệ ứ ng s c đi n là các đ ươ ệ các đi n tích d ng. ườ ng,t n cùng ng cong không ậ các ệ ườ ứ c t nhau. ng s c đi n không bao gi ớ ứ ở ườ ơ ỉ c 1 và ch 1 đ ườ Các đ ấ kín,nó xu t phát t đi n tích âm. ờ ắ ệ Các đ ơ N i nào có CĐĐT l n h n thì các đ ng s c đó ẽ v mau và ng ượ ạ c l i
Trang 1
ệ + Đi n tr
2
= E k
ề ẳ ề ng th ng song song cách đ u nhau ề i m i đi m đ u b ng nhau. ườ ể ạ ộ ể cách Q ằ ng đ u là các đ ệ do 1 đi n tích đi m Q gây ra t i m t đi m M ể ườ E + Véct ạ ộ ố ể ng: ng n i M và Q ế ọ ệ ườ m t đo n r có: Đi m đ t: T i M. ươ Ph Chi u: ề ế ề : ườ ng đ u ạ ơ CĐĐT t Có véc t ứ ủ ườ ng s c c a đi n tr Các đ ộ ệ ơ ườ ng đ đi n tr ng c ặ ạ ườ đ ướ H ng ra xa Q n u Q > 0 ướ H ng vào Q n u Q <0
Q re 2.
� � .N m � � 2 C � � ộ ớ Đ l n: ; k = 9.109
ể ễ Bi u di n:
ME
ME
r r q > 0 q < 0
+
=
+
+
(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) ấ ệ ườ : ng ồ + Nguyên lí ch ng ch t đi n tr
E n ườ
E E E ..... 1 2 ộ ệ ườ ng đ đi n tr
ườ ỉ Xét tr ng h p t ng (cid:0) (cid:0) ợ ạ i đi m đang xét ch có 2 c +
(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) + E
2 E
2
(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) E + EE 1 E 1
2 E 1
2 E 2
(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) E
2 E 1
2 2
2
2
(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) + + (cid:0) E E 2 cos ể EE 1 E 2 E E 1 2 E E 1 2 E E 1 2 EE , 1 2 EE 1 (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) E E cos N u ế E 1 E 2 1
'
'
' NM ộ
2 ụ ng: ệ ủ ụ ố ủ ườ ủ ự ụ ệ ể ể ầ ộ ỉ ị ệ ng đi c a đi n tích mà ch ph thu c vào v trí đi m đ u,đi m cu i c a đ ộ Công c a l c đi n tác d ng vào 1 đi n tích không ph thu c vào ng đi trong ườ ủ ự IV. Công c a l c đi n tr ủ ườ ạ ệ d ng c a đ ườ ệ ng đi n tr
MN = ủ
' NM ụ
ế ủ ườ ạ ộ AMN = q.E. (v i dớ là đ dài đ i s c a hình chi u c a đ ớ ụ ng đi MN lên tr c to đ ox v i
= q.E.dMN ạ ố ủ ề ủ ườ ề ươ chi u d ng c a tr c ox là chi u c a đ ứ ng s c)
ủ ự ệ ữ ủ ệ ế ệ ệ . Liên h gi a công c a l c đi n và hi u th năng c a đi n tích
W (cid:0)
qEd
W (cid:0)
qEd
M
M
N
N
ệ ế Đi n th t
V (cid:0)
Ed
M
M
N Ed
N
ố ớ AMN = WM WN = q VM q.VN =q(VMVN)=q.UMN ng ườ ệ ề ế ạ ữ ng đ u gi a hai b n t (J) ể i các đi m M,N ả ụ : ; V (cid:0)
kq
kqW
W M
N
M
M
Q r M
Q r N
ừ ể ; ả ủ ụ (V) . ế đi m M,N đ n b n âm c a t ố ớ ườ ộ ườ . Th năng đi n tr ệ + Đ i v i đi n tr dM, dN là kho ng cách t ệ + Đ i v i điên tr ng c a m t đi n tích : (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) qEd qk d (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) W M ; (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) ả ủ Q r M
V (cid:0)
k
M
V M
W M q
Q r M
(cid:0) ệ ế Đi n th : suy ra:
Trang 2
ả ể ư ả ừ dM=rM, dN=rN là kho ng cách t ệ + Hi u đi n th gi a 2 đi m trong đi n tr ệ ế Q đ n M,N ườ ng là đ i l ể ạ ượ ữ ế ữ ườ ệ ệ ệ ự ng đ c tr ng cho kh năng th c ể ặ ng khi có 1 đi n tích di chuy n gi a 2 đi m đó
ệ ủ hi n công c a đi n tr ệ ữ . Liên h gi a E và U
E (cid:0)
E
'
U d
U MN ' NM
(cid:0) hay :
=
=
ứ ầ * Ghi chú: công th c chung cho 3 ph n 6, 7, 8:
U
V
E d .
MN
M
= V N
MN
A MN q
-
ậ ẫ V. V t d n trong đi n tr ng ệ ườ ệ ậ ọ ườ ặ Khi v t d n đ t trong đi n tr ậ ạ ng mà không có dòng đi n ch y trong v t thì ta g i là v t ệ ậ ẫ ệ ườ ườ ng b ng không. ươ ặ ớ ằ ng có ph ng vuông góc v i m t ngoài ườ ể ọ ườ ằ ộ ệ ng đ đi n tr ộ ệ ng đ đi n tr i m i đi m trên vdcbđ b ng nhau ậ ố ở ặ ủ ỉ ự ề ậ ố ở m t ngoài c a v t, s phân b là không đ u (t p trung ch l ỗ ồ i
ằ ẫ d n cân b ng đi n (vdcbđ) + Bên trong vdcbđ c ặ + M t ngoài vdcbđ: c ế ạ ệ + Đi n th t ệ + Đi n tích ch phân b nh n)ọ ệ VI. Đi n môi trong đi n tr ệ ộ ườ ố ặ ườ ử ủ ệ ấ ng ệ Khi đ t m t kh i đi n môi trong đi n tr ầ ộ ố ườ ệ ệ ộ ụ ượ ề ệ ượ c kéo c a ch t đi n môi đ ng thì nguyên t ấ (đi n môi b phân c c). ị ự K t qu là ả ế ệ ườ ớ ng ngoài c chi u v i đi n tr ệ ệ dãn ra m t chút và chia làm 2 đ u mang đi n tích trái d u ng ph ng trong kh i đi n môi hình thành nên m t đi n tr ụ ệ VII. T đi n ị ệ ặ ầ ỗ ậ ả ụ ả : H 2 v t d n đ t g n nhau, m i v t là 1 b n t ữ . Kho ng không gian gi a 2 Đ nh nghĩa
ả ụ ấ ẳ ướ ớ ặ ố ệ ậ ẫ ệ ả b n là chân không hay đi n môi ẳ có 2 b n t ạ là 2 t m kim lo i ph ng có kích th c l n ,đ t đ i di n nhau, T đi n ph ng
=
C
ụ ệ ớ song song v i nhau ệ ạ ượ ệ ủ ụ ư ặ ả ng đ c tr ng cho kh năng tích đi n c a t Đi n dung c a t ủ ụ Là đ i l :
Q U
ơ ị (Đ n v là F.)
(cid:0)
ủ ụ ệ ứ ệ ẳ : Công th c tính đi n dung c a t đi n ph ng
C
(cid:0)
d
(cid:0) ệ ầ ớ ữ ệ ả ố . V i S là ph n di n tích đ i di n gi a 2 b n.
ệ ử ụ ế i h n nh t đ nh, n u khi s d ng mà ấ ị ả ủ ệ ị ế ớ ạ ữ i h n thì đi n môi gi a 2 b n b đánh th ng.
S . 9 .4.10.9 ớ ộ ụ ệ ỗ ệ đi n có 1 hi u đi n th gi Ghi chú : V i m i m t t ớ ạ ơ ớ ả ụ ặ đ t vào 2 b n t hđt l n h n hđt gi ố ế ụ ệ đi n song song, n i ti p Ghép t
Ố Ế
ủ ụ ố ớ ả 1 n i v i b n th ứ ố ớ ả 1 n i v i b n Cách m cắ : ứ ế ế ụ ả ứ ấ ủ ụ 2, c th ti p t c 2, 3, 4 …
B
2
n
ệ ệ ệ Đi n tích ệ Hi u đi n th Đi n dung GHÉP SONG SONG ấ ủ ụ ứ ả B n th nh t c a t ứ ấ ủ ụ th nh t c a t QB = Q1 + Q2 + … + Qn UB = U1 = U2 = … = Un CB = C1 + C2 + … + Cn (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) ... 1 C
Ghi chú GHÉP N I TI P B n th hai c a t nh t c a t QB = Q1 = Q2 = … = Qn ế UB = U1 + U2 + … + Un 1 1 1 C C C 1 CB < C1, C2 … Cn CB > C1, C2, C3
Trang 3
2
2
=
=
W
Q U C U . = 2
. 2
Q C 2
ượ ủ ụ ệ : Năng l ng c a t đi n
e
=
ượ ủ ụ ệ ượ ủ ệ ườ : Năng l ng c a t đi n chính là năng l ng c a đi n tr ườ ng ệ ng đi n tr ng Năng l trong t ượ ụ ệ đi n.
W
2 E V . . p 9 9.10 .8.
ụ ệ ẳ T đi n ph ng
2
=
=
w
W V
k
E p 8
ữ ể ớ ẳ ả v i V=S.d là th tích kho ng không gian gi a 2 b n t đi n ph ng ả ụ ệ e ậ ộ ượ ườ M t đ năng l ệ ng đi n tr ng:
ƯƠ
CH
NG II.
Ổ Ệ DÒNG ĐI N KHÔNG Đ I
(cid:0) ạ ả ể i đi n) di chuy n có h ướ ng ệ ệ ể ủ ươ ệ ệ ề ị c c a dòng đi n là chi u d ch chuy n có h ướ ng c a các đi n tích d ng. Chi u quy (cid:0)
I =
Δq Δt
ư ướ ế (Chi u quy c I) ụ ỳ ườ (cid:0) ườ ộ ở I. DÒNG ĐI NỆ ệ Dòng đi n là dòng các đi n tích (các h t t ướ ủ ề ệ Dòng đi n có: ừ ặ ụ (đ c tr ng) * tác d ng t ệ ụ * tác d ng nhi C ng đ dòng đi n là đ i l c tính b i: ng. ủ t đ m nh c a dòng đi n đ ệ ệ ượ ủ ậ ẫ ẳ t di n th ng c a v t d n (cid:0)
ườ ờ ọ t, tác d ng hoá h c tu theo môi tr ế ộ ạ ạ ượ ệ ng cho bi ế ể ệ ượ ng di chuy n qua các ti q: đi n l ể ờ t: th i gian di chuy n t(cid:0) 0: I là c ộ ứ ng đ t c th i) ((cid:0)
ệ ộ ờ ượ ệ ọ c g i là dòng đi n không ổ ườ ng đ không thay đ i theo th i gian đ ề ề ệ Dòng đi n có chi u và c ổ đ i (cũng g i là dòng đi p m t chi u). ộ ủ ọ ườ ể ở ộ ệ C ng đ c a dòng đi n này có th tính b i:
A
I =
q t ệ ượ
I
ể ị ế ủ ậ ẫ ệ ẳ ờ ng d ch chuy n qua ti t di n th ng c a v t d n trong th i gian t. trong đó q là đi n l Ghi chú: ằ ệ ổ ượ ế c đo b ng ampe k (hay miliampe k , ắ ế . . . ) m c xen vào ạ ộ ắ ố ế ấ ườ m ch đi n (m c n i ti p). ớ ả ộ ư
ườ ườ ộ ộ ạ ể ạ ủ ườ ệ ng đ dòng đi n nh trên ta suy ra: ạ ọ ạ i m i đi m trên m ch không phân nhánh. ẽ ộ ng đ các m ch r . ườ Ạ Ỉ Ở
Ị ị a) C ng đ dòng đi n không đ i đ ệ ị ệ b) V i b n ch t dòng đi n và đ nh nghĩa c a c ị ư ệ ng đ dòng đi n có giá tr nh nhau t * c ổ ằ ng đ m ch chính b ng t ng c * c Ạ Ố Ơ Ậ II. Đ NH LU T ÔM Đ I V I ĐO N M CH CH CÓ ĐIÊN TR 1) Đ nh lu t: (cid:0) ệ ạ ạ ở ầ ạ ạ ệ ệ ệ ạ ệ ở ộ ậ ị ậ ườ C ng đ dòng đi n ch y qua đo n m ch có có đi n tr R: ỉ ệ ế t l ỉ ệ t l ớ thu n v i hi u đi n th hai đ u đo n m ch. ớ ngh ch v i đi n tr .
I (cid:0)
U R
R I (A) A B (cid:0) U ế ế ư ể ệ ệ N u có R và I, có th tính hi u đi n th nh sau : ộ ả ọ ệ ế ở I ụ (cid:0) UAB = VA VB = I.R ; I.R: g i là đ gi m th (đ s t th hay s t áp) trên đi n tr . ệ ứ ủ ị ậ ế ộ ụ ở Công th c c a đ nh lu t ôm cũng cho phép tính đi n tr :
O Trang 4 U
R (cid:0)
U I
((cid:0) )
ế ặ 2) Đ c tuy n V A (vôn ampe) ọ ợ ặ ng đ c tr ng vôn ampe. ệ ộ ư ấ ị ườ nhi t đ nh t đ nh
ồ ị ể ố ớ ậ ẫ ế ặ ẳ ụ ị ụ ộ ng th ng qua g c các tr c: R có giá tr không ph thu c U. ễ Đó là đ th bi u di n I theo U còn g i là đ ở ạ Đ i v i v t d n kim lo i (hay h p kim) ạ đ c tuy n V –A là đo n ố ị ắ ạ ế ể ở ớ ậ ả i k t qu đã tìm hi u l p 9. ườ đ ậ ẫ (v t d n tuân theo đ nh lu t ôm). Ghi chú : Nh c l
I = m
ệ ở ệ a) Đi n tr m c n i ti p: ượ ng đ đi n tr t c tính b i: R 1 R 2 R 3 R n
U m R m
ở ắ ố ế ở ươ ươ ng đ Rm = Rl + R2+ R3+ … + Rn Im = Il = I2 = I3 =… = In Um = Ul + U2+ U3+… + Un
ệ
I = m
U m R m
+ + + = ở c anh b i: 1 +��� R n ươ ng đ 1 R 2 R 1 R 2 R 3 R n
ở ủ ồ ệ ở ắ ệ b) Đi n tr m c song song: ượ ở ươ ng đ đi n tr t 1 1 1 R R R m 3 1 Im = Il + I2 + … + In Um = Ul = U2 = U3 = … = Un c) Đi n tr c a dây đ ng ch t ti
ệ ấ ế ệ ề t di n đ u: (cid:0) : đi n tr su t ( ở ấ (cid:0) m)
R (cid:0)
l S
(cid:0) ề ẫ l: chi u dài dây d n (m)
2)
ế ệ ẫ S: ti t di n dây d n (m
(cid:0) ế ị ạ ế ể ệ ệ ồ ọ ệ t b t o ra và duy trì hi u đi n th đ duy trì dòng đi n. M i ngu n đi n ự ự ươ ệ ự ng (+) và c c âm (). ồ ệ ự ạ ạ ả ệ Đ đ n gi n hoá ta coi bên trong ngu n đi n có l c l ể làm di chuy n các h t t i đi n (êlectron; Ệ : Ồ III. NGU N ĐI N ệ ồ Ngu n đi n là thi ề đ u có hai c c, c c d ể ơ ể ữ Ion) đ gi ự ơ lectron ho c th a ít êlectron h n bên kia (c c d ng). (cid:0) ả cho: ộ ự ộ ự ố ự ủ ạ ự ươ ồ ể ừ * m t c c luôn th a êlectron (c c âm). ừ ặ ế ẽ * m t c c luôn thi u Khi n i hai c c c a ngu n đi n b ng v t d n kim lo i thì các êlectron t
(cid:0)
ậ ẫ ệ ằ ề ự ừ ự ậ ẫ c c () di chuy n qua v t d n v c c (+). ể ừ ồ ủ ự ạ ụ Bên trong ngu n, các êlectron do tác d ng c a l c l di chuy n t ự ả ủ ạ ự ạ ự ự i công c n c a c c (+) sang c c (). L c l th c hi n công (ch ng l ồ ệ ườ tr (cid:0) ố ệ ủ ượ ọ c g i là công c a ngu n đi n. ả ệ ủ ư ự ệ ồ ng đ c tr ng cho kh năng th c hi n công c a ngu n ng tĩnh đi n). Công này đ ặ ạ ượ Đ i l
A(cid:0) q
ệ ệ ộ ọ ượ ở ấ đi n g i là su t đi n đ ng E đ c tính b i:
ơ (đ n v c a ừ ự ự ủ ệ ồ trong đó : A là công c a l c l c c này sang c c kia. c a ngu n đi n. ể ệ |q| là đ l n c a đi n tích di chuy n. ồ ệ ệ ở ị ủ E là V) ể ủ ự ạ làm di chuy n đi n tích t ệ ấ ạ ồ Ngoài ra, các v t d n c u t o thành ngu n đi n cũng có đi n tr ệ ộ ớ ủ ậ ẫ ủ ệ ở ọ g i là đi n tr trong r c a ngu n đi n.
Trang 5
IV. PIN VÀ ACQUY ệ 1. Pin đi n hoá: (cid:0) ữ ệ ấ ạ ấ ộ ạ ế ệ ộ ệ ệ ộ ế ệ ủ ệ ệ ệ ệ Khi nhúng m t thanh kim lo i vào m t ch t đi n phân thì gi a kim lo i và ch t đi n phân hình thành m t hi u đi n th đi n hoá. Khi hai kim lo i nhúng vào ch t đi n phân thì các hi u đi n th đi n hoá c a chúng khác nhau ơ ở ể ế ạ ệ ế ị ữ ấ ệ (cid:0) ồ ộ ầ i m t hi u đi n th xác đ nh. Đó là c s đ ch t o pìn đi n hoá. ộ c ch t o đ u tiên là pin Vônta (Volta) g m m t thanh Zn và m t thanh Cu
ạ ồ ạ nên gi a chúng t n t ượ ệ Pin đi n hoá đ nhúng vào dung d ch Hị ữ ệ ệ ệ ộ ế ạ 2SO4 loãng. ế ệ ệ ủ ệ ấ ộ Chênh l ch gi a các hi u đi n th đi n hoá là su t đi n đ ng c a pin: E = 1,2V.
2. Acquy (cid:0) ơ ượ ầ ể ế ạ ế ạ c ch t o đ u tiên là acquy chì ề ệ ớ t v i acquy ki m ch t o ra
2
ả Acquy đ n gi n và cũng đ ọ (còn g i là acquy axit đ phân bi ề v sau) g m:ồ
2SO4 loãng. ự ủ
ằ ằ * c c (+) b ng PbO * c c () b ng Pb
ạ ộ ư ụ ủ ệ ệ ấ ự ự nhúng vào dung d ch Hị Do tác d ng c a axit, hai c c c a acquy tích đi n trái d u và ho t đ ng nh pin đi n hoá có ệ ả ộ ấ su t đi n đ ng kho ng 2V.
ạ ộ ị ế ớ ổ ả ự ủ ệ ở ắ ượ ể ệ ả ộ ồ (cid:0) Khi ho t đ ng các b n c c c a acquy b bi n đ i và tr thành gi ng nhau (có l p PbSO4 Ph ủ ố ụ c. Lúc đó ph i m c acquy vào m t ngu n đi n đ ph c ầ ả ự bên ngoài). Acquy không còn phát đi n đ ồ h i các b n c c ban đ u (n p đi n).
ề ầ ộ ấ ệ ượ ớ ượ ườ ấ ọ ng l n nh t g i là dung l ng và th ằ ng tính b ng ờ ị ỗ ơ đ n v ampegi ạ ệ ể ử ụ Do đó acquy có th s d ng nhi u l n. (cid:0) M i acquy có th cung c p m t đi n l ể (Ah). 1Ah = 3600C
Ệ
Ị
Ơ
ĐI N NĂNG VÀ CÔNG SU T ĐI N Đ NH LU T JUN – LENX
Ệ Ạ
Ậ Ạ
Ộ Ủ Ấ Ạ Ệ
ủ ự ự ự ệ ệ ệ ệ ể ạ do trong đo n
ượ ụ ệ ạ ạ ở
Ấ I. CÔNG VÀ CÔNG SU T C A DÒNG ĐI N CH Y QUA M T ĐO N M CH 1. Công: ủ Công c a dòng đi n là công c a l c đi n th c hi n khi làm di chuy n các đi n tích t m ch.ạ Công này chính là đi n năng mà đo n m ch tiêu th và đ
c tính b i: I A B U
ệ ườ ệ ượ ờ A = U.q = U.I.t (J) ế ệ U : hi u đi n th (V) ệ ộ ng đ dòng đi n (A); q : đi n l I : c ng (C); t : th i gian (s)
=
=
P
U I .
ộ ự ư ủ ệ ệ ố ệ ạ ạ 2 .Công su t ấ ấ ặ ấ ủ Công su t c a dòng đi n đ c tr ng cho t c đ th c hi n công c a nó. Đây cũng chính là công su t ụ ở đi n tiêu th b i đo n m ch.
A t
Ta có : (W)
ị ậ
2
=
ủ ậ ẫ ệ ở ộ ỉ ỉ ệ ầ t. ế ả ế ợ ớ ị ậ ơ 3. Đ nh lu t Jun Lenx : ế ủ ự ệ ạ ạ N u đo n m ch ch có đi n tr thu n R, công c a l c đi n ch làm tăng n i năng c a v t d n. K t ả ậ ẫ qu là v t d n nóng lên và to nhi K t h p v i đ nh lu t ôm ta có:
t
= = 2. A Q R I
t .
U R
(cid:0) (J)
Trang 6
ấ ụ ở ộ ệ ệ ạ
ế ể ạ ộ ệ ộ ế ể ệ ệ ế ấ ng đ dòng đi n và m t vôn k đ đo hi u đi n th . Công su t ộ ụ ượ 4. Đo công su t đi n và đi n năng tiêu th b i m t đo n m ch ườ Ta dùng m t ampe k đ đo c tiêu th đ (W) ở c tính h i: P = U.I ế ủ ườ ế ạ ự ế ế ệ ị t P nh đ l ch c a kim ch th . ệ ứ t công dòng đi n t c đi n năng tiêu ụ ờ ộ ệ ỉ ế i ta ch t o ra oátk cho bi ệ ế ơ ệ đi n (máy đ m đi n năng) cho bi ta có công t 6J) Ủ Ồ Ệ
(cid:0) (cid:0)
(cid:0)
It
qA
ự ể ữ ệ ể ệ ạ (cid:0) Ng Trong th c t th tính ra kwh. (1kwh = 3,6.10 Ấ II. CÔNG VÀ CÔNG SU T C A NGU N ĐI N 1. Công ồ ệ ủ ệ ủ ự ạ Công c a ngu n đi n là công c a l c l khi làm di chuy n các đi n tích gi a hai c c đ duy trì hi u ế ả ệ ồ đi n th ngu n. Đây cũng là đi n năng s n ra trong toàn m ch. Ta có :
ộ ấ ườ ng đ dòng đi n (A) ệ (J) (cid:0) : su t đi n đ ng (V) ệ ệ ộ I: c q : đi n tích (C)
2. Công su tấ
P
I
.(cid:0)
A t
(cid:0) (cid:0) Ta có : (W)
Ụ Ệ Ụ Ụ Ủ Ấ III. CÔNG VÀ CÔNG SU T C A CÁC D NG C TIÊU TH ĐI N
ụ ệ t ạ ụ ụ ệ ụ Hai lo i d ng c tiêu th đi n: ụ ả * d ng c to nhi * máy thu đi nệ
2
=
=
ấ ủ ụ ụ ả ệ 1. Công và công su t c a d ng c to nhi t:
t
2. A R I t .
U R
2
=
= 2. P R I
(cid:0) ụ ệ ậ ị Công (đi n năng tiêu th ): ơ (đ nh lu t Jun Lenx )
U R
Công su t :ấ
ệ ấ ủ
(cid:0)
A
q .
tI ..
p
p
(cid:0)
ấ ệ ả ệ ụ ệ ể ạ ượ ả ộ ng khác không ph i là n i ơ ệ ượ ượ ề ệ ệ ng truy n qua máy thu đi n. v i đi n l (cid:0) 2. Công và công su t c a máy thu đi n a) Su t ph n đi n Máy thu đi n có công d ng chuy n hoá đi n năng thành các d ng năng l ). năng (c năng; hoá năng ; . . ỉ ệ ớ ng đi n năng này (A’) t l L (cid:0) (cid:0) (cid:0)
p
ủ ư ệ ệ ế ặ ả ơ ổ ọ : đ c tr ng cho kh năng bi n đ i đi n năng thành c năng, hoá năng, .. . c a máy thu đi n và g i
. 2 IrQ
t .
p
ấ ả ệ ệ ộ ậ ừ ệ ượ ể dòng đi n đ c chuy n thành nhi ệ t ở là su t ph n đi n. ệ Ngoài ra cũng có m t ph n đi n năng mà máy thu đi n nh n t ệ vì máy có đi n tr trong r ầ p. (cid:0) (cid:0)
2
(cid:0)
QAA
tI ..
t .
p
Ir . p
ệ ứ ụ ở ự ệ ệ ệ ệ ậ V y công mà dòng đi n th c hi n cho máy thu đi n t c là đi n năng tiêu th b i máy thu đi n là: (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)
(cid:0)
(cid:0)
ệ ấ ủ Suy ra công su t c a máy thu đi n:
P
I .
p
2. Ir p
p
pr .I2: công su t hao phí (to nhi ệ
A t
(cid:0) (cid:0) (cid:0) ấ ả ấ t) .I: công su t có ích;
ấ ủ ệ ệ b) Hi u su t c a máy thu đi n
Trang 7
ổ T ng quát : H(%) = =
ệ Đi n năng có ích ệ Đi n năng tiêu th ụ ấ công su t có ích ấ công su t tiêu th ụ ớ ệ
(cid:0)
tI ..
H
1
Ir . p U
p p UtIU .. ụ
V i máy thu đi n ta có: (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)
ụ ệ ụ ố Ghi chú : Trên các d ng c tiêu th đi n có ghi hai chi s : (Ví d : 100W220V) ứ ế ị ứ ệ ụ ấ ị * Pđ: công su t đ nh m c. ệ * Uđ: hi u đi n th đ nh m c.
Ạ
Ạ
Ạ
Ạ
Ậ
Ị
Đ NH LU T ÔM TOÀN M CH, CÁC LO I ĐO N M CH
(cid:0)
I
Rr
Ị ườ I. Đ NH LU T ÔM TOÀN M CH 1. C ng đ dòng đi n trong m ch kín: ộ ồ Ậ ộ ỉ ệ ỉ ệ ệ ớ ớ ủ ầ ủ ấ ệ ậ ị ạ Ạ ạ ệ ở t l t l ệ thu n v i su t đi n đ ng c a ngu n đi n ngh ch v i đi n tr toàn ph n c a m ch. ,r (cid:0) (cid:0) I
(cid:0)
Ir
(
UIrR ).
AB
(cid:0)
R (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) ể ế Ghi chú: * Có th vi t : B
ế ạ ặ ở N u I = 0 (m ch h ) ho c r << R thì A E(cid:0)
(cid:0) = U ( l u ý trong các hình v ẽ ư
(cid:0)
)
I
r
(cid:0)
(cid:0) ượ ạ ế ệ ườ ộ ấ ớ ệ ả ạ ồ ị * Ng i n u R = 0 thì c l : dòng đi n có c ng đ r t l n; ngu n đi n b đo n m ch.
p
p
p
(cid:0)
(cid:0)
I
rR
p r
p
ệ ế ạ ở ị ,r ,r * N u m ch ngoài có máy thu đi n ( ậ ;rP) thì đ nh lu t ôm tr thành: I (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) R A B ấ ủ ệ ệ ồ * Hi u su t c a ngu n đi n:
H
1
U (cid:0)
Ir (cid:0)
R rR
A ich A tp
P ich P tp
(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)
,r R Ậ Ạ Ệ II. Đ NH LU T ÔM Đ I V I CÁC LO I M CH ĐI N A B I ồ ậ ị
U
I
AB Rr
Ố Ơ Ị Ạ ứ 1. Đ nh lu t Ohm ch a ngu n (máy phát): (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)
ồ ố ớ Đ i v i ngu n đi n
AB = UBA).
ệ (cid:0) : dòng đi n ệ đi vào c c âmự ệ ừ ự ươ c c d ế ng. ạ A đ n B qua m ch (U ề ứ ệ ị và đi ra t ừ UAB: tính theo chi u dòng đi n đi t ạ ạ ậ 2. Đ nh lu t Ohm cho đo n m ch ch a máy thu đi n:
Trang 8
(cid:0)
U
p
p
I
AB r
R
p
(cid:0)
(cid:0) ,r R ,r p (cid:0) A B I (cid:0)
p
ố ớ ừ ự Đ i v i máy thu .
c c âm ạ ế A đ n B qua m ch. ồ ề ủ ị ạ ậ ạ ự ươ và đi ra t : dòng đi n ệ đi vào c c d ng ừ ệ UAB: tính theo chi u dòng đi n đi t ố ứ ổ 3. Công th c t ng quát c a đ nh lu t Ohm cho đo n m ch g m máy phát và thu ghép n i
(cid:0)
(cid:0)
ti p:ế
U
p
p
p
I
AB R
r
r
p
(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) ,r R r (cid:0) A B I (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)
AB)
(cid:0)
Chú ý: ế ệ ừ ượ ạ c l i là: U A đ n B (N u dòng đi n đi ng
p
ồ : máy thu.
ề ọ ề ề c chi u đã ch n.
ổ ổ ổ ồ ồ ồ
2
2
3
n
,r ,r ,r ,r
(cid:0)
(cid:0)
...
n
2
(cid:0)
ệ ế UAB: Dòng đi n đi t (cid:0) : ngu n đi n (máy phát) ; ệ ệ I > 0: Chi u dòng đi n cùng chi u đã ch n. ọ ề ượ ệ I < 0: Chi u dòng đi n ng ạ ệ ở ở các m ch ngoài. R: T ng đi n tr (cid:0) ộ ở ệ ủ r: T ng đi n tr trong c a các b ngu n máy phát. (cid:0) ộ ủ ở ệ rp: T ng đi n tr trong c a các b ngu n máy thu. ộ ệ ắ 4. M c ngu n đi n thành b : ắ ố ế : a. M c n i ti p (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)
...
n
r b
1 r 1
r 2
b
(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) ,r
ế ố
b
nr
r b
2
2
chú ý: N u có n ngu n gi ng nhau. (cid:0) (cid:0) ồ (cid:0) n (cid:0)
1
1
,r ,r ắ
(cid:0)
(cid:0)
2
1
2
2
1
1
b rb
r 1
r 2
ố : b. M c xung đ i (cid:0) (cid:0) (cid:0) ,r ,r (cid:0) (cid:0) ,r
(cid:0)
(cid:0)
ắ ố ồ ( các ngu n gi ng nhau ). c. M c song song ,r (cid:0)
nr /
b rb
(cid:0) ,r ồ ố ). d. M c h n h p đ i x ng ồ
ọ
b
ố ố (cid:0) (cid:0) ắ ỗ ợ ố ứ (các ngu n gi ng nhau ộ m: là s ngu n trong m t dãy (hàng ngang). n: là s dãy (hàng d c). (cid:0) m
r,(cid:0)
r,(cid:0)
r b
mr n
ồ ổ ố ộ T ng s ngu n trong b ngu n: (cid:0) ồ N = n.m
r,(cid:0)
r,(cid:0)
Trang 9
ươ
Ệ
ƯỜ
Ch
ng III
. DÒNG ĐI N TRONG CÁC MÔI TR
NG
ệ ố
ứ
ươ
ế I. H th ng ki n th c trong ch
ng
ệ ạ 1. Dòng đi n trong kim lo i
ặ ủ ự i thích đ do ượ ự ể ệ ủ ệ ể ả ạ ấ ạ ủ ự ị ạ Các tính ch t đi n c a kim lo i có th gi trong kim lo i. Dòng đi n trong kim lo i là dòng d ch chuy n có h c d a trên s có m t c a các electron t do. ự ướ ng c a các êlectron t
ể ự ạ ớ ộ ị ở ề ầ ộ ụ ở ủ ệ ạ do luôn luôn va ch m v i các ion dao đ ng quanh v trí cân ự các nút m ng và truy n m t ph n đ ng năng cho chúng. S va ch m này là nguyên nhân ệ ở ấ ủ ệ ệ t ạ t. Đi n tr su t c a kim lo i tăng theo nhi ộ Trong chuy n đ ng, các êlectron t ộ ạ ằ b ng ạ gây ra đi n tr c a dây dânx kim lo i và tác d ng nhi đ .ộ
ướ ố ệ ạ ợ t đ h xu ng d ở ủ ệ ộ c nào đó, đi n tr c a kim lo i (hay h p kim) t đ T ng khi nhi ộ ế ệ ộ ạ ị ằ ả ẫ ệ ượ i nhi Hi n t ệ ượ ộ gi m đ t ng t đ n giá tr b ng không, là hi n t ng siêu d n.
ệ ệ ấ 2. Dòng đi n trong ch t đi n phân
ệ ươ ủ ệ ể ấ ị ng c a các ion d ủ ướ ự ệ ệ ấ ề ng v catôt và ion ử ấ ch t tan trong Dòng đi n trong ch t đi n phân là dòng chuy n d ch có h ề ấ âm v anôt. Các ion trong ch t đi n phân xu t hi n là do s phân li c a các phân t ườ môi tr ng dung môi.
ế ệ ự ẽ ở ổ ệ ự ồ ượ ụ i phóng ra ươ ớ ả ứ c gi ự ả ứ ố ẩ ụ ệ ạ đó, ả ặ ng tan, ph n ị ng này x y ra trong các bình đi n phân có anôt là kim lo i mà mu i c u nó có m t trong dung d ch ệ ả Khi đ n các đi n c c thì các ion s trao đ i êlectron v i các đi n c c r i đ ả ứ ộ ho c tham gia các ph n ng ph . M t trong các ph n ng ph là ph n ng c c d ứ ặ ả đi n phân.
ề ệ ậ ị Đ nh lu t Farađây v đi n phân.
m
It
ấ ượ ủ ả ở ệ ự ỉ ệ ớ ươ ượ Kh i l ng c gi i phóng ra các đi n c c t l v i đ ng l ng gam ấ ủ c a ch t ố ượ m c a ch t đ A n ệ ượ ệ ị ớ đó và v i đi n l ng q đi qua dung d ch đi n phân. ( q=It )
1(cid:0) F
A n
ứ ủ ị ể ậ ≈ớ v i F 96500 (C/mol) Bi u th c c a đ nh lu t Farađây:
ệ ấ 3. Dòng đi n trong ch t khí
ể ấ ị ướ ủ ươ ề ng c a các ion d ng v catôt, các ion âm và ệ ề Dòng đi n trong ch t khí là dòng chuy n d ch có h êlectron v anôt.
ườ ườ ế ệ ố ọ ử ử ẫ ộ ệ ng đ đi n tr ự ườ ố ệ ệ ạ ự ả ấ ng trong ch t khí còn y u, mu n có các ion và êlectron d n đi n trong ườ ng do (ion và ộ ệ ng đ đi n tr ả ầ ủ ạ ấ ệ ự ự ự ọ ấ Khi c ấ ch t khí c n ph i có tác nhân ion hoá (ng n l a, tia l a đi n....). Còn khi c trong ch t khí đ m nh thì có x y ra s ion hoá do va ch m làm cho s đi n tích t êlectron) trong ch t khí tăng v t lên (s phóng đi n t l c).
ự ộ ủ ườ ế ữ ộ ng đ dòng đi n trong ch t khí vào hi u đi n th gi a anôt và catôt có ấ ừ ệ ệ ế ấ ệ ậ ệ ấ ệ ị ụ S ph thu c c a c ứ ạ ạ d ng ph c t p, không tuân theo đ nh lu t Ôm (tr hi u đi n th r t th p).
ử ệ ệ ệ ạ ồ ở ề ệ ườ Tia l a đi n và h quang đi n là hai d ng phóng đi n trong không khí đi u ki n th ng.
ử ự ệ ạ ườ ườ ộ ệ ng đ đi n tr ớ ng trong không khí l n ơ C ch c a tia l a đi n là s ion hoá do va ch m khi c ơ h n 3.10 ế ủ 5 (V/m)
Trang 10
ấ ừ ấ ệ 1 đ n 0,01mmHg, trong ng phóng đi n có s ế ề ố ỉ ở ề ầ ặ ầ ạ ủ ố ả ph n m t catôt có mi n t ố i catôt, ph n còn l ự ế i c a ng cho đ n ố Khi áp su t trong ch t khí ch còn vào kho ng t ệ phóng đi n thành mi n: ngay ộ anôt là c t sáng an t.
3mmHg thì mi n t
ề ố ướ ả ấ ộ ố ẽ i 10 i catôt s chi m toàn b ng, lúc đó ta có ừ ố Khi áp su t trong ng gi m d tia catôt. Tia catôt là dòng êlectron phát ra t ế ự catôt bay trong chân không t do.
ệ 4. Dòng đi n trong chân không
ệ ể ị ướ ủ ứ ừ ng c a các êlectron b t ra t ị catôt b nung ườ ủ ệ Dòng đi n trong chân không là dòng chuy n d ch có h ụ nóng do tác d ng c a đi n tr ng.
ể ấ ị ủ ệ ề ạ ộ ỉ ư anôt sang ặ Đ c đi m c a dòng đi n trong chân không là nó ch ch y theo m t chi u nh t đ nh t catôt.
ệ ẫ 5. Dòng đi n trong bán d n
ệ ẫ ế ể ị ướ ủ ự t là dòng d ch chuy n có h ng c a các êlectron t do và l ỗ Dòng đi n trong bán d n tinh khi tr ng.ố
ỳ ẫ ạ ộ ộ ẫ ủ ế ấ ạ ạ ạ ạ ạ ẫ ế t, mà bán d n thu c m t trong hai lo i là bán d n Tu theo lo i t p ch t pha vào bán d n tinh khi ẫ ẫ ạ lo i n và bán d n lo i p. Dòng đi n trong bán d n lo i n ch y u là dòng êlectron, còn trong bán ủ ế ẫ d n lo i p ch y u là dòng các l ệ ỗ ố tr ng.
ủ ế ế ệ ẫ ẫ ớ ữ ừ ớ ề ộ ế L p ti p xúc gi a hai lo i bán d n p và n (l p ti p xúc p – n) có tính d n đi n ch y u theo m t ấ ị chi u nh t đ nh t ạ p sang n.
ươ
Ừ ƯỜ
NG
ng IV.
T TR
NG ừ
ớ ớ ệ ọ ợ ươ ệ ườ . ng tác t ớ ừ ự ươ . L c t ữ ng tác trong các tr ữ ự ừ ng h p đó g i là l c t
ệ ệ ừ ườ : Xung quanh thanh nam châm hay xung quanh dòng đi n có t ừ ườ tr ng. tr ng ể ệ ổ ộ ng.
Xung quanh đi n tích chuy n đ ng có t ự ừ ệ ộ ộ ừ ườ tr ặ ụ tác d ng lên m t nam châm hay m t dòng đi n đ t ấ ơ ả ủ ừ ườ : Gây ra l c t tr ng
ề ặ ự ừ ườ ư ư ng v m t gây ra l c t i ta đ a vào m t đ i l ộ ạ ượ ng , ng
ể ặ ừ ừ ườ tr . B ằ ừ ườ tr ủ ng c a vect ắ ủ ng là ph ự ạ ộ ướ ấ ơ ả ươ c m c c Nam sang c c B c c a nam châm ể i m t đi m trong t ề ừ ự c l y chi u t ng t
ế ạ ấ ườ ườ ườ ể i b t kì đi m nào trên đ ế ng c a ti p tuy n t c v sao cho h ng cũng ng đ ướ ủ ể i đi m đó. ừ ạ t
ể ẽ ượ ộ ườ ứ ừ ỉ ộ ể ạ ỗ Ch Ừ ƯỜ I. T TR ươ ng tác t 1. T ươ ữ T ng tác gi a nam châm v i nam châm, gi a dòng đi n v i nam châm và gi a dòng đi n v i dòng ọ ề ệ đi n đ u g i là t ừ ườ ng 2. T tr Khái ni m t T ng quát: Tính ch t c b n c a t trong nó. ừ: Đ đ c tr ng cho t ả ứ C m ng t ệ ả ứ ơ ọ và kí hi u là vect g i là c m ng t ử ằ ủ ươ ng c a nam châm th n m cân b ng t Ph ứ ể ạ ủ ừ ườ ừ B tr c a t ng t i đi m đó. Ta quy ề ủ B ử . th là chi u c a ứ ừ ườ 3. Đ ng s c t ứ ừ Đ ng s c t ớ ướ trùng v i h 4. Các tính ch t c a đ T i m i đi m trong t ẽ ượ ơ ả ứ c m ng t ứ ừ : ng s c t ng, có th v đ là đ ủ ng c a vect ấ ủ ườ ừ ườ tr đi qua và ch m t mà thôi. ng s c t c m t đ
Trang 11
ở ợ ườ ườ ng h p nam châm, ngoài nam châm các ng cong kín. Trong tr ở ự ủ c c Nam c a nam châm. ườ ứ ừ ng s c t ườ ườ ng s c t ả ứ l n h n thì các đ ơ ườ ề
ọ ể ả ứ ừ ườ tr ng mà c m ng t ừ ườ ộ ừ ườ tr Ề ọ Ụ ề Ự ừ ạ t Ộ Ớ Ủ ề ng đ u. Ẫ
ự ừ ươ ứ ệ ẳ ớ ạ tác d ng lên đo n dòng đi n có ph ạ ặ ng vuông góc v i m t ph ng ch a đo n ụ ể ả i đi m kh o sát .
F (cid:0)
(cid:0)sinBI
ạ ắ ặ ả ứ ừ ẳ ỗ đư ng c m ng t ẽ ề ỉ xuyên vào lòng bàn tay và đó ngón tay cái choãi ra 90o s ch chi u ề ạ ệ ườ ụ ợ ộ ớ ề ng đ I, có chi u dài l h p v i ạ tác d ng lên đo n dòng đi n c (cid:0)
ị ủ ả ứ ừ ệ ừ . Trong h SI, đ n v c a c m ng t là tesla, kí hi u là T. ị ng đ u ộ ớ ủ ả ứ Ồ ệ ơ Ấ Ừ ƯỜ
ừ ườ ả ử ỉ ủ ể
nB . G i ọ B là t
nB
ỉ ủ ỉ ủ ứ ứ ứ ấ ng ch c a nam châm th nh t là ủ ệ ạ ừ ườ i tr ng c a h t NG ạ s ta có h n nam châm( hay dòng đi n ). T i đi m M, T tr 2B , …, ch c a nam châm th n là (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) ... ứ ừ ữ ng s c t Các đ là nh ng đ ườ ắ ừ ự đi ra t đ c c B c, đi vào ứ ừ ắ Các đ không c t nhau. ơ ơ ứ ừ ớ N i nào c m ng t ng s c ơ ơ ả ứ ẽ ừ ở đó v mau h n (dày h n), n i nào c m ng t ẽ ư ơ ứ ừ ở ừ ỏ ơ nh h n thì các đ t đó v th a h n. ng s c t ng đ u 5. T tr ằ M t t i m i đi m đ u b ng nhau g i là t II. PHƯƠNG, CHI U VÀ Đ L N C A L C T TÁC D NG LÊN DÂY D N MANG DÒNG Ừ ĐI NỆ 1. Phương : L c t ệ ả ứ dòng đi n và c m ng t ề ự ừ : Quy t c bàn tay trái 2. Chi u l c t ể ờ ắ đ các Quy t c bàn tay trái : Đ t bàn tay trái du i th ng ế ệ ề ừ ổ ớ c tay chi u t đi n. Khi đ n ngón tay trùng v i chi u dòng ẫ ụ ủ ự ừ đo n dây d n. c a l c t tác d ng lên ự ừ ậ 3. Đ l nộ ớ (Đ nh lu t Ampe). L c t ộ ề B m t góc ừ ườ t tr B Đ l n c a c m ng t III. NGUYÊN LÝ CH NG CH T T TR ệ ệ Gi 1B , ch c a nam châm th hai là M thì: B 2 BB 1
Trang 12
Ừ ƯỜ Ặ Ệ Ủ Ẫ Ạ Ạ Ệ T TR NG C A DÒNG ĐI N CH Y TRONG DÂY D N CÓ HIØNH D NG Đ C BI T
ẳ ạ ng c a dòng đi n ch y trong dây d n th ng dài ệ ộ ượ ể ị ẫ c xác đ nh: i m t đi m đ
B
710.2
I r
ạ t i đi m đang xét. ớ ườ ể ng ti p tuy n v i đ ng s c t t i đi m đang xét ứ ừ ạ ắ ắ ị ừ ườ ủ 1. T tr ừ B ơ ả ứ c m ng t Vect ể ặ ạ ể Đi m đ t t ế ế ươ Ph ả ề ượ c xác đ nh theo quy t c n m tay ph i Chi u đ (cid:0) (cid:0) ộ ớ Đ l n
B
B
(cid:0) 2
710
NI R
ạ ệ ẫ ố ng c a dòng đi n ch y trong dây d n u n thành vòng tròn ượ ị c xác đ nh: ủ ừ ạ c m ng t t ng vuông góc v i m t ph ng vòng dây ừ ườ ơ ả ứ ươ ề ề ủ ườ ủ : Khum bàn tay ph i theo vòng dây c a khung dây sao cho chi u t ả ệ ả ỉ ẳ ặ ứ ừ ng s c t ớ ẳ ề ủ ệ ặ 2. T tr i tâm vòng dây đ Vect ớ Ph ề ừ Chi u là chi u c a đ ề ổ c tay đ n các ngón tay trùng v i chi u c a dòng đi n trong khung , ngón tay cái cho y ra ch chi u ươ đ xuyên qua m t ph ng dòng đi n ế ứ ừ ng s c t (cid:0) (cid:0) ộ ớ Đ l n
ẫ ộ ệ
ủ ệ ạ ố ng c a dòng đi n ch y trong ng dây
ề ừ ườ tr ng đ u. Vect ơ ả ứ c m ng ị ố ng trong ng dây là t c xác đ nh ớ ụ ố ượ ng song song v i tr c ng dây ề ủ ườ đ ươ ề ủ R: Bán kính c a khung dây d n ườ I: C ng đ dòng đi n ố N: S vòng dây ừ ườ 3. T tr d n ẫ ừ ườ T tr ừ B t Ph Chi u là chi u c a đ
(cid:0)
B
nI
710.4
(cid:0) (cid:0) ố ộ ớ Đ l n : S vòng dây trên 1m ứ ừ ng s c t N n (cid:0) ố ề ố là chi u dài ng dây N là s vòng dây,
ƯƠ Ệ Ẳ Ữ Ự Ơ T NG TÁC GI A HAI DÒNG ĐI N TH NG SONG SONG. L C LORENX
2
1
F
710.2
II 21 r
M ữ ệ P ng tác gi a hai dây d n song song mang dòng đi n có: ẫ ạ i trung đi m c a đo n dây đang xét I ẫ ể ặ ủ ẳ ng n m trong m t ph ng hình v và vuông góc v i dây d n I ẽ ệ ớ ướ ề ế ế ng vào nhau n u 2 dòng đi n cùng chi u, h ng ra xa nhau n u hai dòng C ề ự ươ 1. L c t ặ ạ ể Đi m đ t t ươ ằ Ph ề ướ Chi u h ượ ệ đi n ng c chi u. B (cid:0) (cid:0) ữ ề ạ ẫ ẫ ả ộ ớ Đ l n : l: Chi u dài đo n dây d n, r Kho ng cách gi a hai dây d n F D
ộ ể ặ ạ N Q ứ ẳ ơ ậ ố ủ ạ ệ ơ ả v n t c c a h t mang đi n và vect c m ể ặ ả ứ ừ ẳ ỗ t bàn tay trái du i th ng đư ng c m ng t ề ừ ổ ệ c tay ớ ệ ạ ờ ể đ các ế đi n. Khi đ n ngón tay trùng v i chi u dòng ạ ế ơ ế ệ xuyên ề đó ngón tay cái choãi ề ươ ng và n u h t mang đi n âm thì chi u ự ơ 2. L c Lorenx có: ệ ể Đi m đ t t i đi n tích chuy n đ ng ớ ươ ặ Ph ng vuông góc v i m t ph ng ch a vect ừ ạ ứ i đi m đang xét t ng t ắ ề Chi u tuân theo quy t c bàn tay trái: Đ vào lòng bàn tay và chi u t ra 90o s ch chi u c a l c Lorenx n u h t mang đi n d ề ủ ự ỉ ng ẽ ượ ạ c l i
Trang 13
f
q
vBSin
(cid:0) (cid:0) ộ ớ ủ ự ơ ở Đ l n c a l c Lorenx ạ : Góc t o b i (cid:0) B,v
Ừ ƯỜ Ề Ặ NG Đ U KHUNG DÂY MANG DÒNG ĐI N Đ T TRONG T TR ợ ườ ng s c t ng h p đ ặ ườ ộ ng đ u ề B A B ẳ ặ ạ ứ ừ ự ừ ớ ườ ng s c t nên lên l c t tác dùng lên
.
ạ ụ ự ừ tác d ng lên các c nh DA và BC.
ấ có
1F
ặ ạ I ẽ , 2F 1F ỗ ạ ủ i trung đi m c a m i c nh ẳ ặ ẽ ng vuông góc v i m t ph ng hình v ề ượ c chi u nhau)
D A B C ẫ ự ẫ ự ủ ụ
2F
4F
ằ ứ ừ vuông góc v i m t ph ng khung dây ng h p đ ng s c t + ườ ộ ệ ặ ớ ặ ừ ườ tr ẳ ng đ u vuông góc v iớ ề B
D C 3F
ự ừ ụ là l c t , 4F (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) , 3F ứ ạ tác d ng lên các c nh AB, BC, CD, DA F 4
, F 2 ặ ự F 1 ủ ấ ụ ự ằ ị
ẫ ự ừ ụ ệ tác d ng lên khung dây mang dòng đi n. ệ ộ ừ ườ tr ề B ng đ u ẫ ự ừ (N.m) ặ ẳ Ệ ứ ừ ằ ẳ ặ n m trong m t ph ng khung dây 1. Tr ừ ườ ệ Xét m t khung dây mang dòng đi n đ t trong t tr ằ n m trong m t ph ng khung dây. C nh AB, DC song song v i đ ằ chúng b ng không G i ọ 1F là l c t , 2F ứ Theo công th c Ampe ta th y ể ể đi m đ t t ươ ớ ph ư ề chi u nh hình v (Ng ộ ớ 1 = F2 Đ l n F V yậ : Khung dây ch u tác d ng c a m t ng u l c. Ng u l c này làm cho ộ ị ề ề ị khung dây quay v v trí cân b ng b n ợ ườ 2. Tr Xét m t khung dây mang dòng đi n đ t trong t ẳ ặ m t ph ng khung dây. G i ọ 1F , 2F F Theo công th c Ampe ta th y 3 V y: ậ Khung dây ch u tác d ng c a các c p l c cân b ng. Các l c này khung làm quay khung. c. Momen ng u l c t Xét m t khung dây mang dòng đi n đ t trong t ằ n m trong m t ph ng khung dây
2)
ườ ừ ườ ệ ặ M : Momen ng u l c t ệ ộ I: C ng đ dòng đi n (A) B: T tr ng (T) S: Di n tích khung dây(m
ổ
(cid:0) V i ớ (cid:0) )n,B( T ng quát M = IBSsin(cid:0)
ươ
Ệ Ừ
Ả Ứ
Ch
ng V
. C M NG ĐI N T
(cid:0)(cid:0)
Li
ừ ệ 1. T thông qua di n tích S:
(cid:0)
L
2 Vn
4
710
Φ α = BS.cos ; (Wb) (cid:0) (cid:0) ộ ự ả ủ ớ ộ V i L là đ t c m c a cu n dây (H)
Trang 14
ộ ơ ề ố ị n (cid:0) : s vòng dây trên m t đ n v chi u dài N
ệ ộ ả ứ ệ ạ ấ 2. Su t đi n đ ng c m ng trong m ch đi n kín:
(cid:0)
c
t
(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (V) (cid:0)
(cid:0)
(cid:0)
ả ứ ộ ớ ệ ể ấ ạ ộ ộ ộ Đ l n su t đi n đ ng c m ng trong m t đo n dây chuy n đ ng:
Blv
sin
c
(cid:0) (cid:0) (cid:0) (V) vB ), (
(cid:0)
L
c
i t
2
W (cid:0)
Li
(cid:0) (cid:0) (cid:0) ấ ộ ự ả ừ ặ ư ậ ấ ị ệ Su t đi n đ ng t c m: (V) (d u tr đ c tr ng cho đ nh lu t Lenx) (cid:0)
1 2
2
ượ (J) 3. Năng l ng t ừ ườ tr ố ng trong ng dây:
w
B
710
1 (cid:0) 8
(cid:0) ượ (J/m3) ậ ộ 4. M t đ năng l ng t ừ ườ tr ng:
ươ
Ạ
Ch
ng VI.
KHÚC X ÁNH SÁNG
ệ ượ ạ ng khúc x ánh sáng
ạ ữ Hi n t ng khi ánh sáng truy n qua m t phân cách gi a hai môi ộ ở ặ ổ ướ ộ I. Hi n t ệ ượ ệ ượ ng khúc x ánh sáng là hi n t ị ẻ ố ườ tr ng trong su t, tia sáng b b gãy khúc (đ i h ặ m t phân cách. ề ng đ t ng t)
ị ậ ạ
2. Đ nh lu t khúc x ánh sáng ạ ằ ẳ ặ ớ ở ế ớ ớ + Tia khúc x n m trong m t ph ng t i. (Hình 33)
n 21
i (cid:0) r
sin sin
ườ i và ố ớ ộ ặ + Đ i v i m t c p môi tr ớ ủ ạ bên kia pháp tuy n so v i tia t ỉ ố ữ ấ ị ộ ố ấ ủ ả ộ S N ng và đ ườ ứ ố ớ ủ ng trong su t nh t đ nh thì t s gi a sin c a ổ i (sini) v i sin c a góc khúc x (sinr) luôn luôn là m t s không đ i. ượ ọ c g i ố ớ ng 2) đ i v i ườ ườ góc t ố S không đ i này ph thu c vào b n ch t c a hai môi tr ế là chi t su t t đ i c a môi tr ườ i (môi tr môi tr ườ ạ ng ch a tia khúc x (môi tr ệ 21. ng 1); kí hi u là n ổ ụ ấ ỉ ố ủ ớ ứ ng ch a tia t i I ứ ể Bi u th c:
(1 ) (2 ) r ỏ ơ ạ ớ ườ i. Ta nói môi tr ng (2)
21 > 1 thì góc khúc x nh h n góc t ườ
K + N u nế ế t quang kém môi tr
21 < 1 thì góc khúc x l n h n góc t
ơ ớ ườ ế ng (1). ạ ớ i. Ta nói môi tr ng (2) chi N / ơ t quang h n môi tr ườ ng chi + N u nế (1).
ẽ ề ế ế ẳ ặ ớ + N u i = 0 thì r = 0: tia sáng chi u vuông góc v i m t phân cách s truy n th ng.
n (cid:0)
21
ế ế ớ ướ ạ ẽ ướ ề ng KI thì tia khúc x s đi theo h ậ ng IS (theo nguyên lí v tính thu n + N u chi u tia t ị ủ ề i theo h ề ngh ch c a chi u truy n ánh sáng).
1 n 12
Do đó, ta có .
ế ấ
3. Chi ế ệ ố t su t tuy t đ i ệ ố ủ ấ ộ ườ ế ấ ủ – Chi t su t tuy t đ i c a m t môi tr ng là chi ố ớ t su t c a nó đ i v i chân không.
Trang 15
ể ấ ế t ế t su t c a không khí x p x b ng 1, nên khi không c n đ chính xác cao, ta có th coi chi ộ ấ ủ ấ ố ớ ầ ệ ố ủ – Vì chi ấ ủ ỉ ằ ằ ế ấ su t c a m t ch t đ i v i không khí b ng chi ộ t su t tuy t đ i c a nó.
n (cid:0)
21
ườ ườ ế ấ ế ủ ố ớ ng 2 đ i v i môi tr ng 1 và các chi t su t tuy t đ i n ệ ố 2 và ữ – Gi a chi t su t t đ i n
ệ ứ ủ n1 c a chúng có h th c: ấ ỉ ố 21 c a môi tr n 2 n 1
ườ ượ ằ – Ngoài ra, ng ứ i ta đã ch ng minh đ c r ng:
n (cid:0) 2 n 1
v 1 v 2
ế ườ ố ỉ ệ ớ ậ ố ề ị ệ ố ủ t su t tuy t đ i c a các môi tr ng trong su t t l ngh ch v i v n t c truy n ánh sáng trong ấ ườ Chi các môi tr ng đó:
1 = 1 và v1 = c = 3.108 m/s
ế ườ N u môi tr ng 1 là chân không thì ta có: n
2n =
c 2v
c 2n
ế ả K t qu là: hay v2 = .
ậ ố ề ề ng đ u nh h n v n t c truy n ánh sáng trong chân – Vì v n t c truy n ánh sáng trong các môi tr ườ ề ấ ỏ ơ ớ ế ơ ậ ố không, nên chi ệ ố ủ t su t tuy t đ i c a các môi tr ườ ng luôn luôn l n h n 1.
ủ ế ấ
Ý nghĩa c a chi ấ ệ ố t su t tuy t đ i ườ ố ề Chi ng trong su t cho bi t v n t c truy n ánh sáng trong môi tr ườ ng ệ ố ủ t su t tuy t đ i c a môi tr ề ế ỏ ơ ậ ố ế ậ ố ầ đó nh h n v n t c truy n ánh sáng trong chân không bao nhiêu l n.
ƯỢ Ể Ệ Ữ Ả Ạ Ầ Ề Ệ ƯỢ Ệ HI N T NG PH N X TOÀN PH N VÀ NH NG ĐI U KI N Đ HI N T Ả NG X Y
RA.
ệ ượ ả ạ ầ ng ph n x toàn ph n
1. Hi n t ệ ượ ệ ượ ả ạ ầ ỉ ồ ạ ả ạ ng ph n x toàn ph n là hi n t ng mà trong đó ch t n t i tia ph n x mà không có tia Hi n t khúc x .ạ
ệ ượ ệ ề ể ả ạ ầ 2. Đi u ki n đ có hi n t ng ph n x toàn ph n S K r ề ừ ườ ế ấ ớ ng có chi t su t l n sang môi H J ườ ề – Tia sáng truy n theo chi u t ấ ỏ ơ ế tr ng có chi
gh).
môi tr t su t nh h n. (Hình 34) ặ ằ ớ ớ ơ ớ ạ ả ầ i l n h n ho c b ng góc gi – Góc t ạ i h n ph n x toàn ph n (i i i/ I ệ ả ạ ả ạ ầ ườ R 3. Phân bi t ph n x toàn ph n và ph n x thông th ng
ố Gi ng nhau G (Hình 34) ệ ượ ạ ả ị ắ ạ ườ – Cũng là hi n t i môi tr ng cũ).
ng ph n x , (tia sáng b h t l ạ ị ậ ả – Cũng tuân theo đ nh lu t ph n x ánh sáng .
ả ườ ả ặ ặ ộ ườ – Hi n t ng x y ra khi tia sáng g p m t m t phân cách hai môi tr ng và Khác nhau ệ ượ ầ ạ ng ph n x thông th ệ ề không c n thêm đi u ki n gì.
ệ ượ ầ ạ ả ỉ ả ề ệ ỏ Trong khi đó, hi n t
ả ng ph n x toàn ph n ch x y ra khi th a mãn hai đi u ki n trên. ớ ạ ằ ườ ả ộ ộ i. Còn trong ạ – Trong ph n x toàn ph n, c ộ ườ ả ườ ng đ chùm tia ph n x b ng c ạ ế ả ơ ạ ph n x thông th ng, c ầ ng đ chùm tia ph n x y u h n chùm tia t ườ ng đ chùm tia t ớ i.
ả ạ ầ
4. Lăng kính ph n x toàn ph n ạ ầ ụ ủ ả ố ế ệ ẳ ộ ộ Lăng kính ph n x toàn ph n là m t kh i th y tinh hình lăng tr có ti t di n th ng là m t tam giác vuông cân
Trang 16
Ứ ụ ng d ng
ạ ượ ươ ộ ố ụ ụ ẳ ọ c dùng thay g ng ph ng trong m t s d ng c quang h c (nh ư Lăng kính ph n x toàn ph n đ ề ọ ố ầ ả ng nhòm, kính ti m v ng …).
ỉ ệ ư ể ạ ư ở ươ ạ ớ ả ầ ầ ớ Có hai u đi m là t l ph n trăm ánh sáng ph n x l n và không c n có l p m nh g ẳ ng ph ng.
Trang 17
ươ
Ụ
Ụ
Ắ
Ch
ng VII.
M T VÀ CÁC D NG C QUANG
Lăng kính ị
1. Đ nh nghĩa
ụ ứ ấ ộ ố ố ế t Lăng kính là m t kh i ch t trong su t hình lăng tr đ ng, có ti ệ ẳ ộ di n th ng là m t hình tam giác.
ơ ắ ườ ủ Đ ng đi c a tia sáng đ n s c qua lăng kính
ả ỉ ườ ủ ế ệ – Ta ch kh o sát đ ng đi c a tia sáng trong ti ẳ t di n th ng ủ ABC c a lăng kính.
ạ – Nói chung, các tia sáng khi qua lăng kính b khúc x và tia ló ị ệ ề ề ớ ơ ớ luôn b l ch v phía đáy nhi u h n so v i tia t ị i.
ệ ủ A ươ ệ ở ớ ơ ắ Góc l ch c a tia sáng đ n s c khi đi qua lăng kính ủ ớ ng c a tia t i
ữ Góc l ch D gi a tia ló và tia t ị ợ i là góc h p b i ph ỏ ữ ườ và tia ló, (xác đ nh theo góc nh gi a hai đ ẳ ng th ng).
2
1
A
i 2
gh
i
n
(cid:0)A
sin
sin(
)
i 0 i 0
isin rsinn 'rsinn'isin rA iD
'r A'i
ứ ủ : 2. Các công th c c a lăng kính i 1 i 2 r D J I r R (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) S (cid:0) (cid:0) (cid:0) B C (cid:0) (cid:0) (cid:0) ề ệ ể Đi u ki n đ có tia ló (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)
m + A)/2
ệ ự ể Khi tia sáng có góc l ch c c ti u: r’ = r = A/2; i’ = i = (D
A
n
sin
min :
D sin min 2
A 2
ể ệ ớ ố ứ ặ i đ i x ng nhau qua m t ạ ự ủ ế ẳ Khi góc l ch đ t c c ti u: Tia ló và tia t ph ng phân giác c a góc chi t quang A . (cid:0) (cid:0) ạ ự ể ệ Khi góc l ch đ t c c ti u D
Ỏ
Ấ
ị TH U KÍNH M NG 1. Đ nh nghĩa
ấ ố ộ ớ ạ ườ ộ ặ ặ ầ ể ẳ ặ ố Th u kính là m t kh i ở ấ i h n b i ch t trong su t gi ng là hai hai m t cong, th ặ m t c u. M t trong hai m t có th là m t ph ng.
ỏ ấ
bán kính R1 và R2 c aủ ấ Th u kính m ng là th u 1O2 c aủ ả kính có kho ng cách O ỏ ớ ỏ ầ ấ hai ch m c u r t nh so v i ặ ầ các m t c u. (a)
(b) ấ ấ ạ ỏ ọ ộ ụ 2. Phân lo iạ Có hai lo i: – Th u kính rìa m ng g i là th u kính h i t . F O F/ ấ ấ ọ – Th u kính rìa dày g i là th u kính phân kì. (c) (Hình 36) Trang 18
ố ỏ ụ ủ ấ ọ
ủ ấ ọ O g i là quang tâm c a th u kính.
/ trên tr c chính. F
/ g i là tiêu đi m chính c a ủ ể
ầ ườ ẳ Đ ng th ng n i tâm hai ch m c u g i là tr c chính c a th u kính. Coi O1 (cid:0) O2 (cid:0) ể 3. Tiêu đi m chính ộ ụ ớ ộ ụ ạ ụ ấ ọ : Chùm tia ló h i t ể i đi m F t ộ ụ ấ – V i th u kính h i t th u kính h i t .
/ g i là tiêu đi m chính c a th u kính phân kì .
ườ ủ ắ ng kéo dài c a chúng c t nhau t ạ i ụ ể ọ ộ ụ ự ự th c s mà có đ ủ ấ ấ / trên tr c chính. F
/).
ớ – V i th u kính phân kì: Chùm tia ló không h i t đi m Fể ỗ ỏ ố ứ ể ấ ộ ọ M i th u kính m ng có hai tiêu đi m chính n m đ i x ng nhau qua quang tâm. M t tiêu đi m g i ể ả ể ể ậ ể ằ ạ ọ i g i là tiêu đi m nh (F là tiêu đi m v t (F), tiêu đi m còn l
/ .
ừ ự ủ ể ế ấ ọ 4. Tiêu cự ả Kho ng cách f t quang tâm đ n các tiêu đi m chính g i là tiêu c c a th u kính: f = OF = OF
ụ ụ ụ ệ ể 5. Tr c ph , các tiêu đi m ph và tiêu di n
ọ ườ ớ ụ ư ụ ề ẳ ọ – M i đ ụ ng th ng đi qua quang tâm O nh ng không trùng v i tr c chính đ u g i là tr c ph .
ớ ụ ộ ụ ụ ớ ụ ứ ủ ụ ể ể ọ ệ – Giao đi m c a m t tr c ph v i tiêu di n g i là tiêu đi m ph ng v i tr c ph đó.
ố ớ ụ ụ ề ẳ ặ ộ ằ ệ ủ ể ẳ ệ ằ ấ ặ ấ ỗ ọ
ạ – Có vô s các tiêu đi m ph , chúng đ u n m trên m t m t ph ng vuông góc v i tr c chính, t i ể tiêu đi m chính. M t ph ng đó g i là tiêu di n c a th u kính. M i th u kính có hai tiêu di n n m hai bên quang tâm.
ộ ụ ườ ủ ấ 6. Đ ng đi c a các tia sáng qua th u kính h i t
ộ ụ ẽ ị ạ ấ ấ Các tia sáng khi qua th u kính h i t ỏ s b khúc x và ló ra kh i th u kính. Có 3 tia sáng th ườ ng ặ g p (Hình 36):
ớ ụ ớ – Tia t ể i (a) song song v i tr c chính, cho tia ló đi qua tiêu đi m nh.ả
ớ ớ ụ ể ậ – Tia t i (b) đi qua tiêu đi m v t, cho tia ló song song v i tr c chính.
ớ ề ẳ – Tia t i (c) đi qua quang tâm cho tia ló truy n th ng.
ườ ủ ấ
7. Đ ng đi c a các tia sáng qua th u kính phân kì ạ ẽ ị ấ ấ ỏ Các tia sáng khi qua th u kính phân kì s b khúc x và ló ra kh i th u kính. Có 3 tia sáng th ườ ng ặ g p (Hình 37):
ớ ụ ườ – Tia t ng kéo dài đi (a)
ớ i (a) song song v i tr c chính, cho tia ló có đ ể ả qua tiêu đi m nh. ớ ướ ể ậ ớ – Tia t i (b) h ng t ớ ụ i tiêu đi m v t, cho tia ló song song v i tr c chính. O F F/ ớ ề ẳ – Tia t i (c) đi qua quang tâm cho tia ló truy n th ng. (c)
ạ ả ộ ụ ấ (b) (Hình 37) 8. Quá trình t o nh qua th u kính h i t ỉ ườ ậ ườ ợ V t th t ho c o th ậ ằ ậ ng h p v t th t n m ặ ả ừ ả ả ậ ả ế ậ ng cho nh th t, ch có tr ả ớ O đ n F m i cho nh o. trong kho ng t
ạ ả ấ 9. Quá trình t o nh qua th u kính phân kì
ặ ả ườ ả ỉ ườ ậ ả ả ợ ừ ế V t th t ho c o th ả ng cho nh o, ch có tr ằ ng h p v t o n m trong kho ng t ớ O đ n F m i ậ ả ậ ậ cho nh th t.
1 f
1 d
1 / d
(cid:0) (cid:0) ấ ứ 10. Công th c th u kính
ứ ượ ả ộ ụ ấ Công th c này dùng đ ấ c c cho th u kính h i t và th u kính phân kì.
Trang 19
ạ ủ ả ộ 11. Đ phóng đ i c a nh
'
k
d d
BA ' AB
(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) ạ ủ ả ủ ậ ủ ả ỉ ố ề ề ộ Đ phóng đ i c a nh là t s chi u cao c a nh và chi u cao c a v t:
Ả ớ ậ ề
* k > 0 : nh cùng chi u v i v t. ớ ậ ượ Ả ề * k < 0 : nh ng c chi u v i v t.
ị ế ộ ớ ỉ ố ủ ả ớ ậ ệ ố ủ Giá tr tuy t đ i c a k cho bi
ộ ụ ủ t đ l n t đ i c a nh so v i v t. ấ ủ ặ ế ấ ủ ấ ứ – Công th c tính đ t c a th u kính theo bán kính cong c a các m t và chi t su t c a th u kính:
D
n
(
)1
1 f
1 R 1
1 R 2
(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) . (cid:0) (cid:0)
1 và R2 là
ế ấ ỉ ố ủ ố ớ ấ ườ ặ ấ ng đ t th u kính. R (cid:0) Trong đó, n là chi ặ ủ t su t t đ i c a ch t làm th u kính đ i v i môi tr ặ ấ ướ ấ ớ ẳ c: M t lõm: R > 0 ; M t l
Ủ
Ậ
ặ ồ ặ i: R < 0 ; M t ph ng: R = Ắ bán kính hai m t c a th u kính v i qui Ắ M T_CÁC T T C A M T
ư ộ ả ọ ố ắ ng di n quang hình h c, m t gi ng nh m t máy nh, ậ ạ ậ
v đi m c c c n C
c
(cid:0) ị a/. Đ nh nghĩa ệ ề ươ v ph ộ ả ỏ ơ cho m t nh th t nh h n v t trên võng m c. ấ ạ b/. c u t o ủ ậ ấ ể ộ c (cid:0) ả ầ ổ ượ ự có tiêu c f thay đ i đ ở ầ ạ ế d u các dây th n kinh bào nh y sáng ạ ể ộ ắ ơ ậ ấ (cid:0) ả ổ ể ể ị ặ ổ ạ ’ = OV = không đ i: đ nhìn v t ậ ở các kho ng cách khác nhau (d thay đ i) => f ề ế ự ậ ể ễ ả ắ t ) ự (cid:0)
v
ủ ể ự ủ ể ả hay tiêu c c a nó) đ làm cho nh ủ ệ ạ ọ ế ổ ộ ụ ự S thay đ i đ cong c a th y tinh th (và do đó thay đ i đ t ự ề ủ c a các v t c n quan sát hi n lên trên võng m c g i là s đi u ti t (cid:0)
max)
ặ ậ ạ ụ ủ ắ ể ấ ắ ượ i đó m t có th th y rõ đ ầ c mà không c n
c
(cid:0)
ộ ụ th y tinh th : B ph n chính: là m t th u kính h i t võng m c: ạ màn nh, sát dáy m t n i t p trung các t th giác. Trên võng m c có đi n vàng V r t nh y sáng. Đ c đi m: d ổ ắ thay đ i (m t ph i đi u ti ế ủ ể ự ề d/. S đi u ti t c a m t – đi m c c vi n C ế ự ề t S đi u ti ổ ộ ậ ầ ể ự ễ Đi m c c vi n C ể ấ Đi m xa nh t trên tr c chính c a m t mà đ t v t t ế ề t ( f = f đi u ti ự ậ ể Đi m c c c n C ụ ầ ặ ậ ạ ủ ể ắ ấ ể ấ ắ ượ ề i đó m t có th th y rõ đ c khi đã đi u ti ế ố t t i
ự ậ ừ ể ễ ọ ớ ạ ủ ắ ấ i h n th y rõ c a m t ườ ủ ắ ấ Đi m g n nh t trên tr c chính c a m t mà đ t v t t đa ( f = fmin) ế ự ả đi m c c c n Cc đ n c c vi n Cv : G i gi Kho ng cách t max = OV, OCc = Đ = 25 cm; OCv = (cid:0) ắ M t th ng : f ậ e/. Góc trong v t và năng su t phân ly c a m t
Trang 20
a = AB ậ ỏ ủ ắ ườ ậ = AO = kh ang cách t c v t ; ừ ậ ớ v t t i quang tâm O c a m t . ủ ấ
ữ ể ể ắ ỏ ấ a min gi a hai đi m A và B mà m t còn có th phân bi ệ ượ t đ ể c hai đi m đó Góc trông v t : tg a = góc trông v t ; AB: kích th ậ ắ Năng su t phân ly c a m t ậ Là góc trông v t nh nh t .
a (cid:0) (cid:0) 1' rad min
1 3500 ạ ạ ồ ắ i sau khi t t ánh sáng kích thích. (cid:0) 0,1s đ võng m c h i ph c l ụ ạ ử ắ
ằ ế ề ự ư ả s l u nh trên võng m c ờ ể là th i gian ậ ủ t c a m t – Cách s a 3. Các t ị ậ a. C n th ắ là m t khi không đi u ti ể t có tiêu đi m n m tr c võng m c .
1
1
ử ậ ấ ả ỳ sao cho nh v t ậ ở (cid:0) ư ắ c nh m t th ự ắ (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) fmax < OC; OCc< Đ ; OCv < (cid:0) ườ t : nhìn xa đ S a t ễ ủ ệ qua kính hi n lên AB kính ướ ạ => Dc n ậ > Dth ngườ ộ th u kính phân k ả ượ ng : ph i đeo m t ở ể đi m c c vi n c a m t. BA
D V
VOC (
(cid:0)
1 f
1 d
1 d
OC V
(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) d (cid:0) ) (cid:0)d (cid:0) (cid:0)
k = OV
ế ế ắ ắ ỏ ừ kính đ n m t, n u đeo sát m t l =0 thì f
ườ
ng
vi n ễ < Dth
ể ằ ạ t có tiêu đi m n m sau võng m c . ề ế ti ả ở ắ sau m t . => D ử ậ t : 2 cách : ộ ộ ụ ể ư ắ ự ươ ề ầ ế đ nhìn xa vô c c nh m t th ng mà không c n đi u ti ự t(khó th c
1
1
ộ ụ ể ầ ườ ắ ươ đ nhìn g n nh m t th ng cách m t 25cm . (đây là cách th ng dùng ) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) ư ắ l = OO’= kh ang cách t ị ễ b. Vi n th ắ Là m t khi không đi fmax >OV; OCc > Đ ; OCv : o S a t ấ + Đeo m t th u kính h i t hi n).ệ ấ ộ + Đeo m t th u kính h i t AB kính BA
D C
COC (
(cid:0)
1 f
1 d
1 d
OC C
(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) d 25,0(cid:0)d (cid:0) ) (cid:0) (cid:0)
ổ ợ ụ ớ ằ ậ ắ ả ọ ạ ỏ ớ ạ ủ ắ
kínhOk
matO
ồ ộ ụ ự ắ ỡ có tiêu c ng n(c vài cm) ừ
(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) A B 2 2 A B 1 1
’ = OKO ; d2
’ = OV
1 + d1
ớ ạ ủ ằ ắ i h n nhìn rõ c a m t: d
+ =
(cid:0) ắ
KÍNH LÚP ị a/. Đ nh nhgĩa: ậ ệ ụ ộ ụ Là m t d ng c quang h c b tr cho m t trông vi c quang sát các v t nh . Nó có tác d ng làm tăng ấ ơ ộ ả ằ ả góc trông nh b ng cách t o ra m t nh o, l n h n v t và n m trông gi i h n nhìn th y rõ c a m t. ấ ạ b/. c u t o ấ ộ G m m t th u kính h i t ắ c/. cách ng m ch ng AB d1 d1’ d2 d2’ d1 < O’F ; d1 ’ n m trong gi 1 Kf Ng m ch ng
1 1 ' d d 1 1 ừ ở ự ậ c c c n
Trang 21
C : d1
’ = (OCC l)
ề ể ả ệ ả ả 1B1 là nh o hi m t i C ạ ắ ặ
ỉ Đi u ch nh đ nh A ữ ị ả (l là kho ng cách gi a v trí đ t kính và m t)
1
(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) AB kính BA
D C
COC (
(cid:0)
1 f
1 d
1 d
1 d
OC C
(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) d (cid:0) ) d (cid:0)
’ = (OCV l)
1
(cid:0) ừ ở V C ề ả 1B1 là nh o hi m t ạ V : d1 (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) ắ Ng m ch ng ể ả ỉ Đi u ch nh đ nh A ệ i C AB kính ả BA
D V
VOC (
(cid:0)
1 f
1 d
1 d
1 d
OC V
(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) d (cid:0) ) d (cid:0)
ủ
0
a ủ ụ a ọ ổ ợ ế ự ộ ụ ọ ặ ậ ạ ắ ủ ụ ớ ỉ ố ữ ậ c a v t đó khi đ t v t t ủ ả ộ ậ c a m t v t ủ ự ậ i đi m c c c n c a
ộ ộ d/. Đ b i giác c a kính lúp ị * Đ nh nghĩa: ộ ộ Đ b i giác G c a m t d ng c quang h c b tr cho m t là t s gi a góc trông nh ể ụ qua d ng c quang h c đó v i góc trông tr c ti p m t.ắ
(cid:0)G
0
(cid:0) (cid:0)
(cid:0) tan (cid:0) tan
0
0
(cid:0) a ấ (vì góc a và ỏ r t nh )
tg
0
AB Ñ
(cid:0) (cid:0) V i: ớ
ủ ộ ộ :
ừ ắ ế ả ả m t đ n kính và d’ là kho ng ừ ả ế * Đ b i giác c a kính lúp G i ọ l là kho ng cách t cách t nh A’B’ đ n kính (d’ < 0), ta có :
tg
A 'B' A 'B' (cid:0) OA
d'
(cid:0) (cid:0) (cid:0)
G
(cid:0)
tg tg
A 'B' Ñ . AB d'
0
Ñ
G = k.
(cid:0) (cid:0) (cid:0) suy ra: (cid:0)
d' + (1)
Hay:
(cid:0)
d'
Ñ
ạ ủ ả ộ k là đ phóng đ i c a nh. (cid:0) ắ Khi ng m ch ng ừ ở ự ậ : thì c c c n do đó:
k
G C
C
d d
(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)
VOC
(cid:0) (cid:0) (cid:0) d ừ ở ự c c vi n ắ Khi ng m ch ng ễ : thì do đó:
G V
d d
Đ OC V
(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0)
ừ ở ả ở ự ắ Khi ng m ch ng vô c c ự : nh A’B’ vô c c, khi đó AB ở ạ C nên: i C t
tg
AB AB OF
f
(cid:0) (cid:0) (cid:0)
Trang 22
Suy ra:
G
Ñ f
(cid:0) (cid:0)
ị ừ G¥ có giá tr t ế 2,5 đ n 25.
(cid:0) ắ
t
ắ ộ ộ ụ ặ ắ ộ ị ự ừ ở vô c c khi ng m ch ng ả ế ề + M t không ph i đi u ti ủ + Đ b i giác c a kính lúp không ph thu c vào v trí đ t m t.
ị ủ G(cid:0) đ c ghi trên vành kính: X2,5 ; X5.
ượ ả V i ớ l là kho ng cách t ừ ắ ớ m t t i kính lúp thì khi: 0 ≤ l < f (cid:0) GC > GV Giá tr c a L u ý:ư
l = f (cid:0) l > f (cid:0) GC = GV GC < GV
ﾥ =
G ườ Trên vành kính th ị ng ghi giá tr 25 f cm ( )
ﾥ =
= G =� f cm 10 2,5 ụ Ví d : Ghi X10 thì 25 f cm ( )
Ể
KÍNH HI N VI
:
ụ ắ ọ ổ ợ ớ ơ ấ ỏ ớ ộ ộ ộ ụ ậ ể ủ ữ ề ả
ậ ộ ấ ạ : Có hai b ph n chính: ị a) Đ nh nghĩa Kính hi n vi là m t d ng c quang h c b tr cho m t làm tăng góc ớ ộ trông nh c a nh ng v t nh , v i đ b i giác l n l n r t nhi u so v i đ ủ ộ b i giác c a kính lúp. b) C u t o
ộ ụ ự ấ ậ V t kính ấ O1 là m t th u kính h i t ắ có tiêu c r t ng n (vài mm), dùng ộ ộ ả
ậ ấ ớ ủ ậ ầ ộ ộ ụ ự ắ O2 cũng là m t th u kính h i t có tiêu c ng n (vài cm), ậ ả
ụ ữ ổ
ậ ụ ế ể sáng dùng đ chi u sáng v t c n quan sát.
ả ậ ầ ừ ở ự ủ ắ ể ạ đ t o ra m t nh th t r t l n c a v t c n quan sát. ấ ị Th kính ể ư ộ dùng nh m t kính lúp đ quan sát nh th t nói trên. Hai kính có tr c chính trùng nhau và kho ng cách gi a chúng không đ i. ộ B ph n t ộ ộ d) Đ b i giác c a kính khi ng m ch ng vô c c:
tg
AB
A B 1 1 O F 2 2
A B 1 1 f 2
(cid:0) (cid:0) (cid:0) Ta có: và tga =
G
tg tg
0
Ñ A B 1 1 x AB f 2
(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) Do đó: (1) (cid:0)
G
G
k 1
2
(cid:0) (cid:0) (cid:0) Hay
1B1 qua v t kính v i đ b i giác G
ủ ườ ừ ở ự ằ ủ ộ ể ¥ c a kính hi n vi trong tr vô c c b ng tích c a đ phóng ớ ộ ộ ậ ợ ủ ộ ộ Đ b i giác G ủ ả đ i kạ 1 c a nh A ắ ng h p ng m ch ng ị 2 c a th kính.
/
G
.Ñ f .f 1 2
(cid:0) (cid:0) (cid:0) ủ ể ộ đ dài quang h c Hay V i: ớ d = ọ c a kính hi n vi. ọ 1 2F F g i là
ườ ườ ấ Ng i ta th ng l y Đ = 25cm
Trang 23
:
ắ ụ ụ ọ ổ ợ ủ ữ ả ậ ở ấ r t xa
ộ ậ
ự có tiêu c dài (vài m) ự ắ có tiêu c ng n (vài cm) ữ ụ ể ổ c l p cùng tr c, kho ng cách gi a chúng có th thay đ i
ộ ộ ự ắ ủ ắ vô c c: i quan sát
ừ ở ở ề ỉ
KÍNH THIÊN VĂN ị a) Đ nh nghĩa Kính thiên văn là d ng c quang h c b tr cho m t làm tăng góc trông nh c a nh ng v t (các thiên th ).ể ấ ạ : Có hai b ph n chính: b) C u t o ộ ậ ộ ụ ấ 1: là m t th u kính h i t V t kính O ộ ụ ấ ộ ị Th kính O 2: là m t th u kính h i t ả ượ ắ Hai kính đ c.ượ đ ừ ở c) Đ b i giác c a kính khi ng m ch ng ườ Trong cách ng m ch ng ể ả đi u ch nh đ nh A
1B2
ự vô c c, ng ự vô c c. Lúc đó
tg
tg
0
A B 1 1 f 2
A B 1 1 f 1
(cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) và
G
tg tg
0
ừ ở ủ ắ Do đó, đ b i giác c a kính thiên văn khi ng m ch ng ự vô c c là : (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) (cid:0) ộ ộ f 1 f 2
Trang 24
