- Cách làm: đưa thanh kim loại trung hòa về điện lại gần quả cầu nhiễm điện thì: đầu thanh gần quả cầu nhiễm điện trái dấu với quả cầu; đầu thanh xa quả cầu nhiễm điện cùng dấu với quả
Trang 11 Hai loại điện tích:
- Có hai loại điện tích: điện tích
dương và điện tích âm
- Điện tích cùng dấu thì đẩy nhau;
điện tích trái dấu thì hút nhau
- Electron là điện tích âm
2 Định luật Cu-lông (Coulomb):
Dùng xác định lực tương tác giữa hai
điện tích điểm
1 2 2
F: lực tương tác giữa hai điện tích
điểm q 1 và q 2 trong chân không(N)
r 2: khoảng cách giữa hai điện tích.(m)
3 Lực tương tác của các điện tích
trong điện môi (F’):
1 2 2
'
.
q q F
r
F’: lực tương tác giữa hai điện tích
điểm q 1 và q 2 trong chân điện môi (N)
F: lực tương tác giữa hai điện tích
điểm q 1 và q 2 trong chân không(N)
1 2
1
.
cos
2 2 2 1
2
F F F
5 Thuyết electron cổ điển:
- Bình thường nguyên tử trung hòa về
điện Nếu nguyên tử mất electron thì
nó là một ion dương Nếu nguyên tử nhận electron thì nó là một ion âm
- Electron có thể di chuyển từ vật này sang vật khác (do cọ xát, tiếp xúc, nung nóng,…) làm vật nhiễm điện:
vật nhiễm điện âm là vật thừa electron, vật nhiễm điện dương là vật thiếu electron
1
F
2
F F F1 F2 / 2
Trang 26 Ba hiện tƣợng nhiễm điện Giải
thích hiện tƣợng:
a Nhiễm điện do cọ xát:
- Cách làm: sau khi cọ xát thủy tinh
vào lụa thì thủy tinh có thể hút giấy
vụn
- Giải thích: khi cọ xát thì eletron từ
thủy tinh di chuyển sang lụa làm thủy
tinh nhiễm điện dương còn lụa nhiễm
điện âm (trường hợp thủy tinh cọ xát
với dạ thì thủy tinh nhiễm điện âm
còn dạ nhiễm điện dương)
b Nhiễm điện do tiếp xúc:
- Cách làm: cho thanh kim loại trung
hòa về điện chạm vào quả cầu nhiễm
điện thì thanh nhiễm điện cùng dấu
với quả cầu (sau khi đưa thanh kim
loại ra xa quả cầu thì thanh vẫn nhiễm
điện)
- Giải thích: khi tiếp xúc thanh kim
loại trung hòa về điện với quả cầu
nhiễm điện âm thì một phần eletron
quả cầu di chuyển sang thanh kim
loại làm thanh nhiễm điện âm Và
ngược lại quả cầu nhiễm điện dương
thì một phần electron di chuyển tử
thanh kim loại sang quả cầu làm
thanh nhiễm điện dương
- Chú ý:
Khi cho các quả cầu nhiễm điện tiếp
xúc với nhau, sau đó tách chúng ra xa
thì các quả cầu nhiễm điện cùng dấu
nhau và điện tích bằng trung bình
cộng điện tích các quả cầu
- Cách làm: đưa thanh kim loại trung
hòa về điện lại gần quả cầu nhiễm
điện thì: đầu thanh gần quả cầu nhiễm
điện trái dấu với quả cầu; đầu thanh
xa quả cầu nhiễm điện cùng dấu với quả cầu (sau khi đưa thanh kim loại ra
xa quả cầu thì thanh không còn nhiễm điện)
- Giải thích: đưa thanh kim loại trung
hòa về điện lại gần quả cầu nhiễm điện thì các điên tích cùng dấu với điện tích quả cầu bị đẩy ra xa, còn các điện tích trái dấu với điện tích của
quả cầu bị hút lại gần
7 Định luật bảo toàn điện tích:
Một hệ cô lập về điện (hệ không trao đổi điện tích với hệ khác) thì tổng đại số các điện tích trong hệ là không đổi (tổng đại số các điện trong
mà thôi
Các đường sức điện là các đường cong không kín Nó xuất phát từ các điện tích dương và tân cùng ở các điện tích âm
Các đường sức điện không bao giờ cắt nhau
Nơi nào có cường độ điện trường lớn thì các đường sức điện ở đó vẽ mau hơn (dày hơn), nơi nào có cường độ điện trường nhỏ hơn thì các đường sức điện
ở đó vẽ thưa hơn
Trang 3
10 Điện trường của điện tích tác
dụng Q
9 29.10 Q
A: công của lực điện trường (J)
q: điện tích điểm (điện tích thử) (C)
E: cường độ điện trường (V/m)
d: hình chiếu của đường dịch chuyển
do điện tích điểm q lên phương của
vectơ cường độ điện trườngE
(trong điện trường đều) (m)
13 Hiệu điện thế:
A U q
phương của vectơ cường độ điện
trường E(trong điện trường đều).(m)
15 Sự phân bố điện tích ở vật dẫn tích điện:
Điện tích tập trung chủ yếu ở chổ lồi (nhiều nhất ở mũi nhọn), hầu như không có ở chổ lõm và điện tích chỉ phân bố ở mặt ngoài vật dẫn
16 Điện dung của tụ điện:
Q C U
C: điện dung của tụ điện (F) Q: điện tích của tụ (C) U: hiệu điện thế (V)
17 Điện dung của tụ điện phẳng:
S:diện tích đối diện của hai bản tụ.(m2)
9.9.10 4
S C
d
Trang 420 Mật độ năng lượng điện trường:
2 9.9.10 8
W: năng lượng điện trường (J)
w: mật độ năng lượng điện trường(J/m3)
V: thể tích khoảng không gian đối
diện giữa hai bản tụ (m3)
Mêga Vôn: 1 MV 106V
Giga Vôn: 1 GV 109V
Têtra Vôn : 1 TV 1012V
- micrô mét: 1 m 106m
nanô mét: 1 nm 109m
picô mét : 1 pm 1012m
Amstrong :
o 10
Fecmi: 1 Fc 1015( ) m
- Mili oát: 1 mW 103W
Kilô oát : 1 KW 103W
Mêga oát : 1 MW 106W
23 Lực hấp dẫn: (ôn)
1 2 2
.6,67.10 N m
a ht: gia tốc hướng tâm (m/s2)
v: vận tốc dài (vận tốc tiếp tuyến với
Trang 5
CHƯƠNG II
DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI
1 Khái niệm dòng điện:
Dòng điện là dòng các điện tích
dịch chuyển có hướng
Chiều quy ước của dòng điện là
chiều dịch chuyển có hướng của các
điện tích dương
2 Cường độ dòng điện không đổi:
Cường độ dòng điện đặc trưng cho
tác dụng mạnh hay yếu của dòng điện
q I t
S :diện tích tiết diện dây dẫn (m2)
:chiều dài dây dẫn hình trụ (m)
5 Sự phụ thuộc của điện trở suất
() của kim loại vào nhiệt độ K
6 Suất điện động của nguồn điện:
Là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của nó và được tính bằng công của lực lạ khi dịch chuyển một đơn vị điện tích dương ngược chiều điện trường bên trong nguồn điện
A q
E
8 Đặc tuyến Vôn – Ampe:
Là đường biểu diễn sự phụ thuộc của
cường độ dòng điện I vào hiệu điện thế U gọi là đường đặc trưng Vôn-
Ampe hay đặc tuyến Vôn-Ampe
- Khi điện trở R không phụ thuộc vào nhiệt độ t thì đặc tuyến Vôn- Ampe là một đường thẳng
- Khi điện trở R phụ thuộc vào nhiệt
độ t thì đặc tuyến Vôn-Ampe là một nhánh của Parabol
Trang 69 Cấu tạo chung của Pin điện hóa:
Pin điện hóa gồm 2 bản cực có bản
chất hóa học khác nhau về mặt hóa
đioxit (PbO2) và bản cực âm bằng chì
(Pb), nhúng vào trong dd axit
Sunfuaric (H2SO4) loãng
Acquy sử dụng được nhiều lần dựa
trên phản ứng hóa học thuận nghịch
Acquy có suất điện động (E ) ổn
I :cường độ dòng điện (A)
t :thời gian dòng điện chạy qua mạch
P :công suất tỏa nhiệt (W)
Q :nhiệt lượng tỏa ra trên vật dẫn (J)
R :điện trở của vật dẫn ()
I :cường độ dòng điện (A)
t :thời gian dòng điện chạy qua mạch
E :suất điện động của nguồn (V)
17 Công suất của nguồn:
( ) ( W) ( ) ( )
( )
.
J
V A s
E :suất phản điện của máy thu (V)
19 Công suất máy thu:
( ) ( W) ( ) ( )
( )
.
J
V A p s
N
r :điện trở trong của nguồn ()
I :cường độ dòng điện (A)
E :suất điện động của nguồn (V)
E
*Mặt khác theo định luật Ôm đối với mạch trong: U mt
I r
Trang 7r p :điện trở trong của máy thu ()
I :cường độ dòng điện (A)
Hoặc công toàn phần bằng tổng công
máy thu và công tỏa nhiệt:
điê ̣n kín gồm đầy đủ nguồn điê ̣n và
các dụng cụ điện được ghép với nhau
bằng dây dẫn
I
E
*Hiện tượng đoản mạch của nguồn:
Đoản mạch còn gọi là chập mạch
hay ngắn mạch
Khi xảy ra đoản mạch thì R = 0
nên cường độ dòng điện tăng mạnh
Vậy đối với pin thì mau hết, còn đối
với acquy thì bị hỏng
22 Đ/luật Ôm cho toàn mạch trong
trường hợp mạch ngoài chứa máy
thu
p p
23 Hệ thức tổng quát của định luật
Ôm cho các loại đoạn mạch:
ĐN đoa ̣n ma ̣ch : đoa ̣n ma ̣ch là mô ̣t
thành phần của đoạn mạch mà ta đang xét
AB
AB
U I
E là đại lượng đại số
Nếu là nguồn điện thì: E 0
Nếu là máy thu thì: E 0
24 Các cách mắc nguồn điện thành bộ:
Trang 825 Mạch cầu điện trở :
Là mạch điện có sơ đồ như sau:
a Mạch cầu điê ̣n trở cân bằng:
Điều kiê ̣n ma ̣ch cầu cân bằng:
Khi mạch cầu không thỏa điều
kiện mạch cầu cân bằng thì ta nói
mạch cầu không cân bằng Lúc này ta
chuyển mạch hình tam giác thành
mạch tương đương là mạch hình sao
để thấy rõ các điện trở có dạng mắc
nối tiếp hay song song thì sẽ giải
được bài toán
* Điều kiê ̣n 2 mạch điện tương đương nhau là hai nút bất kỳ tương
ướng của 2 mạch phải có điện trở bằng nhau
Điều kiê ̣n chuyển 2 mạch trên là:
Giải hệ (1), (2), (3) phương trình trên
ta tìm được c ông thức chuyển qua la ̣i giữa 2 mạch tam giác và mạch sao
Chuyển mạch tam giác
sang mạch sao:
1 2 12
1 3 13
2 3 23
R R r
R R r
R R r
Trang 9Để dễ nhớ ta kí hiệu r12của mạch sao
tương ứng nằm giữa R1và R2của
B2: Xác định chiều dòng điện trên sơ
đồ mạch điện dựa vào nguồn điện:
“dòng điện đi vào cực âm của nguồn
và đi ra từ cực dương” (nếu sơ đồ chỉ
là một đoạn mạch không rõ các cực
của nguồn thì ta giả thuyết dòng điện
đi theo một chiều nào đó)
B3: Xác định trong mạch đâu là
nguồn, đâu là máy thu dựa vào chiều
dòng điện đã xác định trước đó.(là
nguồn khi dòng điện đi vào cực âm;
là máy thu khi dòng điện đi vào cực
dương)
B4: Áp dụng định luật Ôm cho từng
đoạn mạch đã tách lập thành hệ
phương trình Giải hệ pt tìm các đại
lượng đề yêu cầu
27 Chú ý:
- Khi viết UAB có nghĩa là dòng điện
đi từ A đến B Vậy UAB = –UBA
Trang 10CHƯƠNG III
DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI
TRƯỜNG
1 Các tính chất điện của kim loại:
- Kim loại là chất dẫn điện tốt
- Dòng điện trong kim loại tuân theo
định luật Ôm nếu nhiệt độ kim loại
được giữ không đổi
- Dòng điện chạy qua dây dẫn kim loại
gây ra tác dụng nhiệt
- Điện trở suất hay điện trở của kim
loại tăng theo nhiệt độ:
- Hạt mang điện tự do (hạt tải
điện) là các electron tự do
- Các kim loại khác nhau có
mật độ electron khác nhau
3 Giải thích tính chất của kim loại:
E
- Bản chất dòng điện trong kim loại là dòng dịch chuyển có hướng của các electron tự do ngược chiều điện trường
- Kim loại dẫn điện tốt vì mật
độ hạt tải điện trong kim loại rất lớn
- Nguyên nhân cơ bản gây ra điện trở trong kim loại là sự mất trật
tự của mạng tinh thể kim loại, nó cản trở chuyển động của các electron tự
do
- Khi nhiệt độ càng cao, các ion kim loại dao động càng mạnh làm tăng sự cản trở của các electron tự do nên điện trở của kim loại tăng
- Khi va chạm electron truyền một phần năng lượng chuyển động cho mạng tinh thể, phần năng lượng này sẽ chuyển thành nhiệt năng làm kim loại nóng lên khi dòng điện chạy qua
4 Hiện tượng nhiệt điện:
- Hiện tượng tạo thành suất điện động trong một mạch điện kín gồm hai vật dẫn khác nhau khi giữ hai mối hàn ở hai nhiệt độ khác nhau được gọi là hiện tượng nhiệt điện
- Suất điện động trong hiện tượng trên gọi là suất điện động nhiệt điện: E T( T1 T2)
5 Hiện tượng siêu dẫn:
- Khi nhiệt độ hạ xuống đến một nhiệt độ TC nào đó thì điện trở của kim loại (hay hợp kim) đó đột ngột giảm đến giá trị 0 Đây là hiện tượng siêu dẫn
- Khi vật dẫn ở tràng thái siêu dẫn thì điện trở của nó bằng 0
Trang 11
6 Các chất điện phân:
Các dung dịch muối, dd axit, dd
bazơ, muối nóng chảy,…có thể cho
dòng điện chạy qua được gọi là các
chất điện phân
7 Bản chất dòng điện trong chất
điện phân:
- Do sự phân li của phân tử
các chất hòa tan trong dd chất điện
phân nên trong chất điện phân có các
hạt tải điện là ion dương và ion âm
- Dòng điện trong chất điện
phân là dòng dịch chuyển có hướng
của các ion dương theo chiều điện
trường và các ion âm ngược chiều
điện trường
8 Phản ứng phụ trong chất điện
phân:
Các ion di chuyển về điện cực
tương ứng sẽ nhường hoặc thu
electron để trở thành phân tử trung
hòa, chúng có thể bám vào điện cực
hoặc bay lên dưới dạng khí, chúng
là hiện tượng cực dương tan Hiện
tượng cực dương tan xảy ra khi điện
phân một dung dịch muối kim loại mà
Anôt làm bằng chính kim loại đó
- Khi có hiện tượng cực
dương tan thì dòng điện trong chất
điện phân tuân theo định luật Ôm
giống như đoạn mạch chỉ có điện trở thuần
- Khi không có hiện tượng cực dương tan thi bình điện phân là một máy thu điện
10 Định luật Fa-ra-đây về chất điện phân:
a Định Luật I Fa-ra-đây:
Khối lượng m (kg) của chất được
giải phóng ra ở điện cực của bình
điện phân tỉ lệ với điện lượng q (kg)
chạy qua bình đó
.
m k q
k:đương lượng điện hóa (kg/C)
q: điện lượng chạy qua bình đó (C)
b Định Luật II Fa-ra-đây:
Đương lượng điện hóa k của một
nguyên tố tỉ lệ với đương lượng gam
A
n của nguyên tố đó k c A
n
1
11 Dòng điện trong chân không:
a Điôt chân không:
Trang 12Điôt chân không trong Điôt điện tử là
bóng đèn thủy tinh đã hút chân không
(P 106mmHg), trong đó có 2
điện cực:
Anôt là bản kim loại (cực dương)
Catôt là dây Vonfam (cực âm)
b Bản chất dòng điện trong
chân không:
- Hạt tải điện là các electron
tự do được phát xạ nhiệt từ Catôt
- Dòng điện trong chân không
là dòng dịch chuyển có hướng của các
electron bức ra từ Catôt bị đun nóng
- Dòng điện trong Điôt chân
không chỉ theo một chiều từ Anôt đến
Vì đặc tuyến Vôn-Ampe không
phải là đường thẳng nên dòng điện
trong chân không sẽ không tuân theo
định luật Ôm như cho đoạn mạch chỉ
chứa điện trở
- Khi U > U h thì I = I BH
- Đối với trường hợp nhiệt độ
càng cao thì I BH càng lớn
- Vì Điôt chân không có tính
dẫn điện một chiều nên nó được dùng
để chỉnh lưu dòng điện xoay chiều
13 Tia Catôt:
- Người ta có thể dùng Điôt chân không có dạng ống thủy tinh dài
để tạo ra tia Catôt
- Các tính chất của tia Catôt:
Tia Catôt truyền thẳng
Tia Catôt phát ra vuông góc với bề mặt Catôt
Tia Catôt mang năng lượng
Tia Catôt có thể đâm xuyên các lá kim loại mỏng, có tác dụng lên kính ảnh và có khả năng ion hóa không khí
Tia Catôt làm phát quang một số chất khi đập vào chúng
Tia Catôt bị lệch trong điện trường và từ trường
- Tia Catôt ứng dụng rất quan trọng trong ống phóng điện tử
14 Dòng điện trong chất khí:
- Ở điều kiện bình thường chất khí hầu như chỉ gồm những phân tử trung hòa về điện (chất khí là điện môi)
- Dòng điện trong chất khí là dòng dịch chuyển có hướng của các ion dương về Catôt, và các ion âm về Anôt
- Sự phóng điện không tự lực:
khi điện trường trong chất khí còn yếu nếu muốn có các electron và ion dẫn điện trong chất khí cần phải có tác nhân ion hóa (nhiệt độ cao, các loại bức xạ: tia tử ngoại, tia Rơn-ghen,…)
- Sự phóng điện tự lực: khi
cường độ điện trường trong chất khí
đủ mạnh thì có hiện tượng tự xảy ra
sự ion hóa do va chạm làm cho số điện tích tự do (ion và electron) trong chất khí tăng vọt lên
Trang 13
- Sự phụ thuộc của cường độ
dòng điện trong chất khí vào hiệu
điện thế giữa Anôt và Catôt có dạng
phức tạp, không tuân theo định luật
Ôm (trừ hiệu điện thế thấp)
- Tia lửa điện: là quá trình
phóng điện tự lực xảy ra trong chất
khí khi có tác dụng của điện trường
đủ mạnh để làm ion hóa không khí,
biến phân tử khí trung hòa thành ion
dương và electron tự do (E >
3.106V/m)
- Sét: là sự phóng điện giữa
các đám mây tích điện trái dấu hoặc
giữa đám mấy tích điện với mặt đất
- Hồ quang điện: là quá trình
phóng điện tự lực xảy ra trong chất
khí ở áp suất bình thường hoặc áp
suất thấp giữa hai điện cực có hiệu
Catôt có miền tối Catôt, phần
còn lại của ống cho đến Anôt là
cột sáng Anôt
Khi áp suất trong ống nhỏ hơn
10-3mmHg thì miền tối Catôt
chiếm toàn bộ ống Lúc này ta
- Tùy theo loại tạp chất pha
vào bán dẫn tinh khiết mà bán dẫn
thuộc một trong hai loại sau:
Bán dẫn loại n (biểu diễn electron): dòng điện chủ yếu là
dòng dịch chuyển của electron
Lớp chuyển tiếp p – n mắc vào nguồn
theo chiều thuận