Suất điện động E của một nguồn điện là đại lượng đặc trưng khả năng thực hiện công của nguồn điện và được đo bằng thương số giữa công A(J) của lực lạ thực hiện khi dịch chuyển một điện [r]
Trang 1I Điện tích Định luật Cu-lông
1.Vật nhiễm điện_ vật mang điện, điện tích: là vật có khả năng hút được các vật nhẹ.
Có 3 cách nhiễm điện: cọ xát, tiếp xúc và hưởng ứng
2 Điện tích điểm: Một vật tích điện có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách tới điểm ta
xét được gọi là điện tích điểm
3 Tương tác giữa các điện tích: Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, trái (ngược) dấu
thì hút nhau
4 Định luật Cu_Lông (Coulomb): Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm đặt trong
chân không có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệthuận với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữachúng
F
Với k = 9.109
2 2
N m C
q1, q2 : hai điện tích điểm (C )
r : Khoảng cách giữa hai điện tích (m)
- Điểm đặt: trên 2 điện tích
- Phương: đường nối 2 điện tích
- Chiều: + Hướng ra xa nhau nếu q1.q2 > 0 (q 1 ; q 2 cùng dấu)
+ Hướng vào nhau nếu q1.q2 < 0 (q 1 ; q 2 trái dấu)
- Biểu diễn:
5 Lực tương tác của các điện tích trong điện môi (môi trường đồng tính)
- Điện môi là môi trường cách điện
- Các thí nghiệm đã chứng tỏ rằng, lực tương tác giữa các điện tích điểm đặt trongmột điện môi đồng chất, chiếm đầy không gian xung quanh điện tích, giảm đi lần khiđặt chúng trong chân không:
2
2 1
r
q q k F
: hằng số điện môi của môi trường (chân không thì = 1)
6 Thuyết electron: Dựa vào sự cư trú và di chuyển của các e để giải thích các hiện
tượng điện và các tính chất điện của các vật Trong việc vận dụng thuyết e để giải thíchcác hiện tượng nhiễm điện (do cọ xát, tiếp xúc, hưởng ứng), ta thừa nhận chỉ có e có thể
di chuyển từ vật này sang vật kia hoặc từ điểm này đến điểm kia trên vật
q1.q2 >0
Trang 2r r
7 Định luật bảo toàn điện tích: Trong 1 hệ cô lập về điện (hệ không trao đổi điện tích
với các hệ khác) thì tổng đại số các điện tích trong hệ là 1 hằng số
II Điện trường Cường độ điện trường Đường sức điện
1 Điện trường
- Khái niệm điện trường: Là một dạng vật chất (môi trường) bao quanh điện tích và
gắn liền với điện tích Điện trường tác dụng lực điện lên điện tích khác đặt trong nó
- Cường độ điện trường: Là đại lượng đặc trưng cho điện trường về khả năng tác dụng
q < 0 : ⃗F cùng phương, ngược chiều với ⃗E
- Đường sức điện trường: Là đường được vẽ trong điện trường sao cho hướng của tiếp
tuyến tại bất kỳ điểm nào trên đường cũng trùng với hướng của véc tơ CĐĐT tại điểm đó
- Tính chất của đường sức
+ Qua mỗi điểm trong đ.trường ta chỉ có thể vẽ
được 1 và chỉ 1 đường sức điện trường
+ Các đường sức điện là các đường cong không
kín, nó xuất phát từ các điện tích dương và kết thúc ở điện
tích âm
+ Các đường sức điện không bao giờ cắt nhau
+ Nơi nào có CĐĐT lớn hơn thì các đường sức ở đó vẽ
mau và ngược lại
- Điện trường đều
+ Có véc tơ CĐĐT tại mọi điểm đều cùng phương,
chiều và độ lớn
+ Các đường sức của điện trường đều là các đường
thẳng song song cách đều nhau
Q một đoạn r có
+ Điểm đặt: Tại M
+ Phương: Đường nối M và Q
+ Chiều: Hướng ra xa Q nếu Q > 0
Hướng vào Q nếu Q <0
N m C
Trang 3- Nguyên lí chồng chất điện trường: E E E 1 2 En
Xét trường hợp tại điểm đang xét chỉ có 2 cường độ điện trường
+ ⃗E= ⃗E1+ ⃗E2
+ ⃗E1↑↑ ⃗E2⇒E=E1+E2
+ ⃗ E1↑↓ ⃗ E2⇒ E=|E1− E2|+ ⃗ E1⊥ ⃗ E2⇒ E= √ E12+ E22
+ (E⃗1, ⃗E2)=α ⇒ E=√E12+E22+2 E1E2cosα
Neáu E1=E2⇒E=2 E1cos
α
2
III Công của lực điện và hiệu điện thế
1 Khi một điện tích dương q dịch chuyển trong điện
trường đều có cường độ E (từ M đến N) thì công mà lực điện
Cụ thể như hình vẽ: Khi điện tích q di chuyển từ M N thì d = MH
Vì cùng chiều với E ⃗ nên trong trường hợp trên d>0
Nếu A > 0 thì lực điện sinh công dương, A< 0 thì lực điện sinh công âm
2 Công A chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối của đường đi trong điện
trường mà không phụ thuộc vào hình dạng đường đi Tính chất này cũng đúng cho điệntrường bất kì (không đều)
3 Điện trường là một trường thế.
4 Thế năng của một điện tích q trong điện trường đặc trưng cho khả năng sinh công
của điện trường khi đặt điện tích q tại điểm mà ta xét
trong điện trường
Thế năng của điện tích q tại một điểm M trong điện
trường tỉ lệ với độ lớn của điện tích q:
WM = AM = q.VM
AM là công của điện trường trong sự dịch chuyển
của điện tích q từ điểm M đến vô cực (mốc để tính thế
năng.)
5 Điện thế tại điểm M trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho khả năng của điện
trường trong việc tạo ra thế năng của điện tích q đặt tại M
q
A q
W
Trang 46 Hiệu điện thế UMN giữa hai điểm M và N là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinhcông của điện trường trong sự di chuyển của điện tích q từ M đến N Nó được xác địnhbằng thương số của công của lực điện tác dụng lên điện tích q trong sự di chuyển từ Mđến N và độ lớn của q
Biểu thức:
7 Đơn vị đo điện thế, hiệu điện thế là Vôn (V)
8 Hệ thức giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường
E= U MN
d =
U d
IV Tụ điện
- Định nghĩa: Là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách
điện
+ Tụ điện phẳng : có 2 bản tụ là 2 tấm kim loại phẳng có kích thước lớn ,đặt
đối diện nhau, song song với nhau
- Điện dung của tụ : Là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện ở một
hiệu điện thế nhất định Nó được xác định bằng thương số của điện tích của tụ điện vàhiệu điện thế giữa hai bản của nó
C=
Q
U (Đơn vị là F.) Fara là điện dung của một tụ điện mà nếu đặt giữa hai bản của nó hiệu điện thế 1V thì nó tích được điện tích 1C
- Các loại tụ điện : người ta thường lấy tên của lớp điện môi để đặt cho tên của tụ điện :
tụ không khí, tụ giấy, tụ mica, tụ sứ, tụ gốm…
- Năng lượng của điện trường trong tụ điện : khi tụ điện tích điện thì điện trường trong
tụ điện sẽ dự trữ một năng lượng đó là năng lượng điện trường
.4.10.9
Với S là phần diện tích đối diện giữa 2 bản.
Ghi chú : Với mỗi một tụ điện có 1 hiệu điện thế giới hạn nhất định, nếu khi sử dụng mà
đặt vào 2 bản tụ hđt lớn hơn hđt giới hạn thì điện môi giữa 2 bản bị đánh thủng
- Ghép tụ điện song song, nối tiếp
Cách mắc : Bản thứ hai của tụ 1 nối với bản
thứ nhất của tụ 2, cứ thế tiếp tục Bản thứ nhất của tụ 1 nối với bảnthứ nhất của tụ 2, 3, 4 …
q
A V V
N M
Trang 5Điện tích QB = Q1 = Q2 = … = Qn QB = Q1 + Q2 + … + Qn
Hiệu điện thế UB = U1 + U2 + … + Un UB = U1 = U2 = … = Un
Điện dung
n 2
1
1
C
1C
1C
E V
với V=S.d là thể tích khoảng không gian giữa 2 bản tụ điện phẳng
- Mật độ năng lượng điện trường:
Câu 2: Hai điện tích đặt gần nhau, nếu tăng khoảng cách giữa hai điện tích điểm lên 3 lần
thì lực tương tác tĩnh điện giữa chúng sẽ
Câu 3: Hai điện tích điểm nằm yên trong chân không tương tác với nhau một lực F
Người ta giảm độ lớn mỗi điện tích đi một nửa, và khoảng cách cũng giảm một nửa thì lực tương tác giữa chúng sẽ
Câu 4: Theo thuyết electron, khái niệm vật nhiễm điện là
A vật nhiễm điện dương là vật chỉ có các điện tích dương
B vật nhiễm điện âm là vật chỉ có các điện tích âm.
C vật nhiễm điện dương là vật thiếu electron, nhiễm điện âm là vật thừa electron.
D vật nhiễm điện dương hay âm là do số electron trong nguyên tử nhiều hay ít.
Câu 5: Môi trường nào dưới đây không chứa điện tích tự do?
Câu 6: Trong trường hợp nào dưới đây sẽ không xảy ra hiện tượng nhiễm điện do hưởng
ứng ?
Đặt một quả cầu mang điện ở gần đầu của một
Câu 7: Môi trường nào dưới đây không chứa điện tích tự do?
Trang 6Câu 8: Trong trường hợp nào dưới đây sẽ không xảy ra hiện tượng nhiễm điện do hưởng
ứng ?
Đặt một quả cầu mang điện ở gần đầu của một
Câu 9: Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm trong không khí
B tỉ lệ với khoảng cách giữa hai điện tích.
C tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa hai điện tích
D tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa hai điện tích.
Câu 10: Phát biểu nào sau đây là không đúng ?
A Êlectron là hạt mang điện tích âm: - 1,6.10-19 (C)
C Nguyên tử có thể mất hoặc nhận thêm êlectron để trở thành ion.
D Êlectron không thể chuyển động từ vật này sang vật khác
Câu 11: Đáp án nào là đúng khi nói về quan hệ về hướng giữa véctơ cường độ điện
trường và lực điện trường ?
A ⃗ E cùng phương chiều với ⃗ F tác dụng lên điện tích thử đặt trong điện trường đó.
B ⃗ E cùng phương ngược chiều với ⃗ F tác dụng lên điện tích thử đặt trong điện
Câu 12: Trong các quy tắc vẽ các đường sức điện sau đây, quy tắc nào là sai ?
A Tại một điểm bất kì trong điện trường có thể vẽ được một đường sức đi qua nó.
B Các đường sức xuất phát từ các điện tích âm, tận cùng tại các điện tích dương.
C Các đường sức không cắt nhau
D Nơi nào cường độ điện trường lớn hơn thì các đường sức được vẽ dày (mau) hơn Câu 13: Chọn câu phát biểu đúng Điện dung của tụ điện
A phụ thuộc điện tích của nó.
B phụ thuộc hiệu điện thế giữa hai bản tụ của nó.
C phụ thuộc cả vào điện tích lẫn hiệu điện thế giữa hai bản của tụ.
D không phụ thuộc vào điện tích và hiệu điện thế giữa hai bản của tụ.
Mức độ hiểu
Câu 14: Nhiễm điện cho một thanh nhựa rồi đưa nó lại gần hai vật M và N Ta thấy
thanh nhựa hút cả hai vật M và N Tình huống nào dưới đây chắc chắn không thể xảy ra ?
C M nhiễm điện, còn N không nhiễm điện.
D cả M và N đều không nhiễm điện.
Trang 7Câu 15: Bốn quả cầu kim loại kích thước giống nhau mang điện tích + 2,3μC, -264.10C, -264.10
-7C, - 5,9 μC, -264.10C, + 3,6.10-5C Cho 4 quả cầu đồng thời tiếp xúc nhau sau đó tách chúng ra.Điện tích mỗi quả cầu là
A +1,5 μC, -264.10C B +2,5 μC, -264.10C
C - 1,5 μC, -264.10C D - 2,5 μC, -264.10C.
lượng hạt nhân bằng 1836 lần khối lượng electron Lực tương tác điện, lực hấp dẫn giữachúng là
một khoảng r = 3 (cm) Lực tương tác giữa hai điện tích đó là
Câu 19: Bốn vật kích thước nhỏ A,B, C, D nhiễm điện Vật A hút vật B nhưng đẩy vật C,
vật C hút vật D Biết A nhiễm điện dương Sự nhiễm điện của các vật còn lại là
Câu 20: Đưa một quả cầu kim loại A nhiễm điện dương lại gần một quả cầu kim loại B
nhiễm điện dương Hiện tượng nào dưới đây sẽ xảy ra ?
A Cả hai quả cầu đều bị nhiễm điện do hưởng ứng.
B Cả hai quả cầu đều không bị nhiễm điện do hưởng ứng.
C Chỉ có quả cầu B bị nhiễm điện do hưởng ứng.
D Chỉ có quả cầu A bị nhiễm điện do hưởng ứng.
trong chân không Khoảng cách giữa chúng là
Câu 22: Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong điện môi lỏng ε = 81 cách nhau 3 cm
chúng đẩy nhau bởi lực 2 μC, -264.10N Độ lớn các điện tích là
trong chân không (F1) và trong dầu hỏa có hằng số điện môi ε =2 ( F2) là
A F1 = 81 N ; F2 = 45 N B F1 = 54 N ; F2 = 27 N
Trang 8C F1 = 90 N ; F2 = 45 N D F1 = 90 N ; F2 = 30 N
Câu 25: Một điện tích thử đặt tại điểm có cường độ điện trường 0,16 V/m Lực tác dụng
lên điện tích đó bằng 2.10-4 N Độ lớn của điện tích đó là
Câu 27: Tại điểm nào dưới đây sẽ không có điện trường?
A Ở bên ngoài, gần một quả cầu nhựa nhiễm điện.
B Ở bên trong một quả cầu nhựa nhiễm điện.
C Ở bên ngoài, gần một quả cầu kim loại nhiễm điện.
D Ở bên trong một quả cầu kim loại nhiễm điện
Câu 28: Biểu thức nào dưới đây biểu diễn một đại lượng có đơn vị là vôn?
C Ed D Không có biểu thức nào
Câu 29: Một quả cầu nhỏ mang điện tích q = 1 nC đặt trong không khí Cường độ điện
trường tại điểm cách quả cầu 3 cm là
không cách điện tích một khoảng 10 cm có độ lớn là
Câu 33: Một electron bay từ điểm M đến điểm N trong một điện trường, giữa hai điểm
có hiệu điện thế UMN =100 V Công mà lực điện sinh ra là
Trang 9Câu 35: Một tụ điện có điện dung 500 pF mắc vào hai cực của một máy phát điện có
hiệu điện thế 220 V Điện tích của tụ điện là
A 0,31 μC, -264.10C B 0,21 μC, -264.10C
C 0,11 μC, -264.10C D 0,01 μC, -264.10C
Câu 36: Một tụ điện có điện dung 2000 pF mắc vào hai cực của nguồn điện hiệu điện thế
5000 V Điện tích của tụ điện là
A 10 μC, -264.10C B 20 μC, -264.10C
Câu 37: Một tụ điện có điện dung C, điện tích q, hiệu điện thế U Tăng hiệu điện thế hai
bản tụ lên gấp đôi thì điện tích của tụ
Mức độ vận dụng
Câu 38: Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong chân không cách nhau một khoảng 2 cm
thì lực đẩy giữa chúng là 1,6.10-4 N Khi lực tương tác giữa hai điện tích là 2,5.10-4 N thì
độ lớn các điện tích và khoảng cách giữa chúng bằng
A 2,67.10-9 C; 1,6 cm B 4,35.10-9 C; 6 cm
C 1,94.10-9 C; 1,6 cm D 2,67.10-9 C; 2,56 cm
Câu 39: Hai quả cầu kim loại nhỏ tích điện q1 = 3 μC, -264.10C và q2 = 1 μC, -264.10C kích thước giống nhaucho tiếp xúc với nhau rồi đặt trong chân không cách nhau 5 cm Lực tương tác tĩnh điệngiữa chúng sau khi tiếp xúc bằng
Câu 40: Hai quả cầu kim loại nhỏ tích điện q1 = 5 μC, -264.10C và q2 = - 3 μC, -264.10C kích thước giốngnhau cho tiếp xúc với nhau rồi đặt trong chân không cách nhau 5 cm Lực tương tác tĩnhđiện giữa chúng sau khi tiếp xúc bằng
Câu 41: Điện tích điểm q = -3 μC, -264.10C đặt tại điểm có cường độ điện trường E = 12 000 V/m,
có phương thẳng đứng chiều từ trên xuống dưới Phương, chiều và độ lớn của lực tácdụng lên điện tích q là
A ⃗ F có phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống dưới, F = 0,36N.
B ⃗ F có phương nằm ngang, chiều từ trái sang phải, F = 0,48N.
C ⃗ F có phương thẳng đứng, chiều từ dưới lên trên, F = 0,36N.
D ⃗ F có phương thẳng đứng, chiều từ dưới lên trên, F = 0,036N.
trường trên mặt quả cầu là
không khí Cường độ điện trường trên bề mặt giọt thủy ngân bằng
Trang 10A 2880 V/m B 3200 V/m
trường tại điểm M cách tâm quả cầu 10 cm là
Câu 45: Hai điện tích điểm đặt trong không khí cách nhau 12 cm, lực tương tác giữa
chúng bằng 10 N Đặt chúng vào trong dầu cách nhau 8 cm thì lực tương tác giữa chúngvẫn bằng 10 N Hằng số điện môi của dầu là
Mức độ vận dụng cao
Câu 46: Hai điện tích điểm q1 = 2 μC, -264.10C, q2 = -2 μC, -264.10C đặt tại A và B cách nhau một khoảng
AB = 6 cm Một điện tích q3 = q1 đặt trên đường trung trực của AB cách AB một khoảng
dụng lực F = 3 mN Biết rằng hai điện tích cách nhau một khoảng r = 30 cm trong chânkhông Cường độ điện trường tại điểm đặt điện tích q là
trường tại điểm M nằm trên đường thẳng đi qua hai điện tích đó và cách đều hai điện tíchlà
trường tại điểm M nằm trên đường thẳng đi qua hai điện tích đó và cách q1 5 cm; cách q2
Trang 11Cường độ dòng điện là đại lượng đặc trưng cho tác dụng mạnh, yếu của dòng điện Nó
được xác định bằng thương số của điện lượng q dịch chuyển qua tiết diện thẳng của vật
dẫn trong khoảng thời gian t và khoảng thời gian đó.
qIt
2 Dòng điện không đổi
Dòng điện không đổi là dòng điện có chiều và cường độ không thay đổi theo thời gian
q
I = t
Trong đó: q là điện lượng (C); t là thời gian (s).
3 Nguồn điện
+ Nguồn điện duy trì hiệu điện thế giữa 2 cực của nguồn điện
+ Nguồn điện tạo ra hiệu điện thế giữa hai cực bằng cách tách electron ra khỏi nguyên
tử và chuyển electron và ion về các cực của nguồn
+ Điều kiện để có dòng điện là phải có một hiệu điện thế đặt vào 2 đầu của vật dẫnđiện
4 Suất điện động của nguồn điện.
Suất điện động E của một nguồn điện là đại lượng đặc trưng khả năng thực hiện công của nguồn điện và được đo bằng thương số giữa công A(J) của lực lạ thực hiện khi dịch chuyển một điện tích dương q ngược chiều điện trường và độ lớn của điện tích q(C)
đó
A
= q E
5 Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch
Lượng điện năng mà một đoạn mạch tiêu thụ khi có dòng điện chạy qua để chuyển
hóa thành các dạng năng lượng khác được đo bằng công của lực điện thực hiện khi dịchchuyển có hướng các điện tích
A = Uq = UIt
6 Công suất điện
Công suất điện của một đoạn mạch là công suất tiêu thụ điện năng của đoạn mạch
đó trong một đơn vị thời gian, hoặc bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch
và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó
P =
A
t = UI
7 Định luật Jun – Lenxơ
Nhiệt lượng tỏa ra ở một vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở của vật dẫn, với bìnhphương cường độ dòng điện và thời gian dòng điện chạy qua vật dẫn đó
Q = RI2t
8 Công suất tỏa nhiệt của vật dẫn khi có dòng điện chạy qua.
Công suất tỏa nhiệt P ở vật dẫn khi có dòng điện chạy qua đặc trưng cho tốc độ tỏanhiệt của vật dẫn đó và được xác định bằng nhiệt lượng tỏa ra ở vật dẫn trong một đơn vịthời gian