phan hai vl11

13

PHẦN THỨ HAI

HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN CHUẨN KIẾN THỨC, KĨ NĂNG MÔN VẬT LÍ LỚP 11 THPT

MỘT SỐ ĐIỂM CẦN LƯU Ý KHI THỰC HIỆN CHUẨN KIẾN THỨC, KĨ NĂNG

1. Phần “Hướng dẫn thực hiện chuẩn kiến thức, kĩ năng” của tài liệu này được trình bày theo từng lớp và theo các chương. Mỗi chương đều

gồm hai phần là :

a) Chuẩn kiến thức, kĩ năng của chương trình : Phần này nêu lại nguyên văn các chuẩn kiến thức, kĩ năng đã được quy định trong chương

trình hiện hành tương ứng đối với mỗi chương.

b) Hướng dẫn thực hiện : Phần này chi tiết hoá các chuẩn kiến thức, kĩ năng đã nêu ở phần trên dưới dạng một bảng gồm có 4 cột và được

sắp xếp theo các chủ đề của môn học. Các cột của bảng này gồm :

- Cột thứ nhất (STT) ghi thứ tự các đơn vị kiến thức, kĩ năng trong mỗi chủ đề.

- Cột thứ hai (Chuẩn KT, KN quy định trong chương trình) nêu lại các chuẩn kiến thức, kĩ năng tương ứng với mỗi chủ đề đã được quy

định trong chương trình hiện hành.

- Cột thứ ba (Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN) trình bày nội dung chi tiết tương ứng với các chuẩn kiến thức, kĩ năng nêu

trong cột thứ hai. Đây là phần trọng tâm, trình bày những kiến thức, kĩ năng tối thiểu mà HS cần phải đạt được trong quá trình học tập. Các

kiến thức, kĩ năng được trình bày trong cột này ở các cấp độ khác nhau, và được để trong dấu ngoặc vuông [ ].

Các chuẩn kiến thức, kĩ năng được chi tiết hóa trong cột này là những căn cứ cơ bản nhất để kiểm tra đánh giá kết quả học tập của học

sinh trong quá trình học tập cấp THPT.

- Cột thứ tư (Ghi chú) trình bày những nội dung liên quan đến những chuẩn kiến thức, kĩ năng được nêu ở cột thứ ba. Đó là những kiến

thức, kĩ năng cần tham khảo vì chúng được sử dụng trong SGK hiện hành khi tiếp cận những chuẩn kiến thức, kĩ năng quy định trong chương

trình, hoặc đó là những ví dụ minh hoạ, những điểm cần chú ý khi thực hiện.

2. Đối với các vùng sâu, vùng xa và những vùng nông thôn còn có những khó khăn, GV cần bám sát vào chuẩn kiến thức, kĩ năng của

chương trình chuẩn, không yêu cầu HS biết những nội dung về chuẩn kiến thức, kĩ năng khác liên quan có trong các tài liệu tham khảo.

Ngược lại, đối với các vùng phát triển như thị xã, thành phố, những vùng có điều kiện về kinh tế, văn hoá xã hội, GV cần linh hoạt đưa

vào những kiến thức, kĩ năng liên quan để tạo điều kiện cho HS phát triển năng lực.

Trong quá trình vận dụng, GV cần phân hoá trình độ HS để có những giải pháp tốt nhất trong việc tổ chức các hoạt động nhận th ức cho

HS.

Trên đây là những điểm cần lưu ý khi thực hiện chuẩn kiến thức, kĩ năng. Sở Giáo dục và Đào tạo chỉ đạo các trường THPT tổ chức

cho tổ chuyên môn rà soát chương trình, khung phân phối chương trình của Bộ, xây dựng một khung giáo án chung cho tổ chuyên m ôn

để từ đó các GV có cơ sở soạn bài và nâng cao chất lượng dạy học.

14

A. ch¬ng tr×nh chuÈn

Ch¬ng I. §iÖn tÝch. §iÖn trêng

1. ChuÈn kiÕn thøc, kÜ n¨ng cña ch¬ng tr×nh

Chñ ®Ò Møc ®é cÇn ®¹t Ghi chó

a) §iÖn tÝch.

§Þnh luËt b¶o

toµn ®iÖn tÝch.

Lùc t¸c dông

gi÷a çc ®iÖn

tÝch. ThuyÕt

ªlectron.

b) §iÖn trêng.

Cêng ®é ®iÖn

trêng. §êng

søc ®iÖn.

c) §iÖn thÕ vµ

hiÖu ®iÖn thÕ.

d) Tô ®iÖn.

e) N¨ng lîng

cña ®iÖn trêng

trong tô ®iÖn.

KiÕn thøc

Nªu ®îc çc çch làm nhiÔm ®iÖn mét vËt (cä x¸t, tiÕp

xóc vµ hëng øng).

Ph¸t biÓu ®îc ®Þnh luËt b¶o toµn ®iÖn tÝch.

Ph¸t biÓu ®îc ®Þnh luËt Cu-l«ng vµ chØ ra ®Æc ®iÓm cña

lùc ®iÖn gi÷a hai ®iÖn tÝch ®iÓm.

Nªu ®îc çc néi dung chÝnh cña thuyÕt ªlectron.

Nªu ®îc ®iÖn trêng tån t¹i ë ®©u, cã tÝnh chÊt g×.

Ph¸t biÓu ®îc ®Þnh nghÜa cêng ®é ®iÖn trêng.

Nªu ®îc trêng tÜnh ®iÖn lµ trêng thÕ.

Ph¸t biÓu ®îc ®Þnh nghÜa hiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai ®iÓm

cña ®iÖn trêng vµ nªu ®îc ®¬n vÞ ®o hiÖu ®iÖn thÕ.

Nªu ®îc mèi quan hÖ gi÷a cêng ®é ®iÖn trêng ®Òu vµ

hiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai ®iÓm cña ®iÖn trêng ®ã. NhËn biÕt

®îc ®¬n vÞ ®o cêng ®é ®iÖn trêng.

Nªu ®îc nguyªn t¾c cÊu t¹o cña tô ®iÖn. NhËn d¹ng ®îc

çc tô ®iÖn thêng dïng vµ nªu ®îc ý nghÜa çc sè ghi

trªn mçi tô ®iÖn.

Ph¸t biÓu ®îc ®Þnh nghÜa ®iÖn dung cña tô ®iÖn vµ nhËn biÕt ®îc ®¬n vÞ ®o ®iÖn dung.

Nªu ®îc ®iÖn trêng trong tô ®iÖn vµ mäi ®iÖn trêng

®Òu mang n¨ng lîng.

15

KÜ n¨ng

VËn dông ®îc thuyÕt ªlectron ®Ó gi¶i thÝch çc hiÖn

tîng nhiÔm ®iÖn.

VËn dông ®îc ®Þnh luËt Cu-l«ng vµ kh¸i niÖm ®iÖn trêng

®Ó gi¶i ®îc çc bµi tËp ®èi víi hai ®iÖn tÝch ®iÓm.

Gi¶i ®îc bµi tËp vÒ chuyÓn ®éng cña mét ®iÖn tÝch däc

theo ®êng søc cña mét ®iÖn trêng ®Òu.

2. Híng dÉn thùc hiÖn

1. §IÖN TÝCH. §ÞNH LUËT CU-L¤NG

Stt ChuÈn KT, KN quy ®Þnh

trong ch¬ng tr×nh Møc ®é thÓ hiÖn cô thÓ cña chuÈn KT, KN Ghi chó

1 Nªu ®îc çc çch nhiÔm

®iÖn mét vËt (cä x¸t,

tiÕp xóc vµ hëng øng).

[Th«ng hiÓu]

Cã ba çch làm nhiÔm ®iÖn cho vËt :

NhiÔm ®iÖn do cä x¸t : Cä x¸t hai vËt,

kÕt qu¶ lµ hai vËt bÞ nhiÔm ®iÖn.

NhiÔm ®iÖn do tiÕp xóc : Cho mét vËt

nhiÔm ®iÖn tiÕp xóc víi vËt dÉn kh¸c

kh«ng nhiÔm ®iÖn, kÕt qu¶ lµ vËt dÉn bÞ

nhiÔm ®iÖn.

NhiÔm ®iÖn do hëng øng : §a mét vËt

nhiÔm ®iÖn l¹i gÇn nhng kh«ng ch¹m vµo

vËt dÉn kh¸c trung hoµ vÒ ®iÖn. KÕt qu¶

lµ hai ®Çu cña vËt dÉn bÞ nhiÔm ®iÖn

tr¸i dÊu. §Çu cña vËt dÉn ë gÇn vËt

nhiÔm ®iÖn mang ®iÖn tÝch tr¸i dÊu víi

¤n tËp kiÕn thøc ë

ch¬ng tr×nh vËt lÝ

cÊp THCS.

Cä x¸t thuû tinh

vµo lôa, kÕt qu¶ lµ

thuû tinh vµ lôa bÞ

nhiÔm ®iÖn.

VËt dÉn A kh«ng

nhiÔm ®iÖn. Khi cho

A tiÕp xóc víi vËt

nhiÔm ®iÖn B th× A

nhiÔm ®iÖn cïng dÊu

víi B.

Cho ®Çu A cña thanh

kim lo¹i AB l¹i gÇn

16

vËt nhiÔm ®iÖn. vËt nhiÔm ®iÖn C,

kÕt qu¶ ®Çu A tÝch

®iÖn tr¸i dÊu víi C

vµ ®Çu B tÝch ®iÖn

cïng dÊu víi C.

2 Ph¸t biÓu ®îc ®Þnh luËt

Cu-l«ng vµ chØ ra ®Æc

®iÓm cña lùc ®iÖn gi÷a

hai ®iÖn tÝch ®iÓm.

[Th«ng hiÓu]

§Þnh luËt Cu-l«ng :

Lùc hót hay lùc ®Èy gi÷a hai ®iÖn tÝch

®iÓm ®Æt trong ch©n kh«ng cã ph¬ng

trïng víi ®êng th¼ng nèi hai ®iÖn tÝch

®iÓm ®ã, cã ®é lín tØ lÖ thuËn víi tÝch

®é lín cña hai ®iÖn tÝch vµ tØ lÖ

nghÞch víi b×nh ph¬ng kho¶ng çch gi÷a

chóng :

F = 1 2

2

q qk

r

trong ®ã, F lµ lùc t¸c dông ®o b»ng ®¬n

vÞ niut¬n (N), r lµ kho¶ng çch gi÷a

hai ®iÖn tÝch, ®o b»ng mÐt (m), q1, q2

lµ çc ®iÖn tÝch, ®o b»ng cul«ng (C), k

lµ hÖ sè tØ lÖ, phô thuéc vµo hÖ ®¬n vÞ

®o. Trong hÖ SI, k = 9.109

2

2

N.m

C.

Hai ®iÖn tÝch cïng dÊu th× ®Èy nhau,

hai ®iÖn tÝch tr¸i dÊu th× hót nhau.

Khi hai ®iÖn tÝch ®îc ®Æt trong ®iÖn

m«i ®ång chÊt, chiÕm ®Çy kh«ng gian, cã

h»ng sè ®iÖn m«i , th× :

§iÖn tÝch ®iÓm lµ

mét vËt tÝch ®iÖn

cã kÝch thíc rÊt

nhá so víi kho¶ng

çch tíi ®iÓm mµ ta

xÐt.

§iÖn m«i lµ m«i

trêng çch ®iÖn.

Khi çc ®iÖn tÝch

®iÓm ®îc ®Æt trong

®iÖn m«i ®ång tÝnh

chiÕm ®Çy kh«ng

gian xung quanh çc

®iÖn tÝch, th× lùc

t¬ng t¸c gi÷a

chóng yÕu ®i lÇn

so víi khi ®Æt

chóng trong ch©n

kh«ng. gäi lµ

h»ng sè ®iÖn m«i

cña m«i trêng (

1).

Hai lùc t¸c dông

vµo hai ®iÖn tÝch

lµ hai lùc trùc

®èi: cïng ph¬ng,

17

VËn dông ®îc ®Þnh luËt

Cu-l«ng gi¶i ®îc çc

bµi tËp ®èi víi hai ®iÖn

tÝch ®iÓm.

F = 1 2

2

q qk

r

H»ng sè ®iÖn m«i cña kh«ng khÝ gÇn b»ng

h»ng sè ®iÖn m«i cña ch©n kh«ng ( =

1).

[VËn dông]

BiÕt çch tÝnh ®é lín cña lùc theo

c«ng thøc ®Þnh luËt Cu-l«ng.

BiÕt çch vÏ h×nh biÓu diÔn lùc t¸c

dông lªn çc ®iÖn tÝch.

ngîc chiÒu, ®é lín

b»ng nhau vµ ®Æt

vµo hai ®iÖn tÝch.

2. THUYÕT £LECTRON. §ÞNH LUËT B¶O TOµN §IÖN TÝCH


trong ch¬ng tr×nh

Møc ®é thÓ hiÖn cô thÓ cña chuÈn KT,

KN Ghi chó

1 Nªu ®îc çc néi dung

chÝnh cña thuyÕt

ªlectron.

[Th«ng hiÓu]

ThuyÕt dùa trªn sù c tró vµ di

chuyÓn cña çc ªlectron ®Ó gi¶i thÝch

çc hiÖn tîng ®iÖn vµ çc tÝnh chÊt

®iÖn cña çc vËt gäi lµ thuyÕt

ªlectron.

ThuyÕt ªlectron gåm çc néi dung

chÝnh sau ®©y :

£lectron cã thÓ rêi khái nguyªn tö ®Ó di chuyÓn tõ n¬i nµy ®Õn n¬i kh¸c.

Nguyªn tö bÞ mÊt ªlectron sÏ trë thµnh

mét h¹t mang ®iÖn d¬ng gäi lµ ion

d¬ng.

Mét nguyªn tö ë tr¹ng th¸i trung hßa

¤n tËp mét phÇn kiÕn

thøc cña bµi trong

ch¬ng tr×nh VËt lÝ

cÊp THCS vµ ë m«n

Hãa häc.

Theo thuyÕt

ªlectron, vËt (hay

chÊt) dÉn ®iÖn lµ

vËt (hay chÊt) cã

chøa ®iÖn tÝch tù

do, lµ ®iÖn tÝch cã

thÓ dÞch chuyÓn tõ

®iÓm nµy ®Õn ®iÓm

kh¸c bªn trong vËt

18

cã thÓ nhËn thªm ªlectron ®Ó trë thµnh

mét h¹t mang ®iÖn ©m gäi lµ ion ©m.

Mét vËt nhiÔm ®iÖn ©m khi sè

ªlectron mµ nã chøa lín h¬n sè ®iÖn

tÝch nguyªn tè d¬ng (pr«t«n). NÕu sè

ªlectron Ýt h¬n sè pr«t«n th× vËt

nhiÔm ®iÖn d¬ng.

(hay chÊt) dÉn ®iÖn.

Kim lo¹i, dung dÞch

axit, baz¬, muèi...

lµ çc chÊt dÉn

®iÖn. Cßn vËt (hay

chÊt) çch ®iÖn lµ

vËt (hay chÊt) kh«ng

chøa ®iÖn tÝch tù

do, nh kh«ng khÝ

kh«, thuû tinh, sø,

cao su...


b¶o toµn ®iÖn tÝch.

[Th«ng hiÓu]

§Þnh luËt :

Trong mét hÖ c« lËp vÒ ®iÖn, tæng ®¹i

sè cña çc ®iÖn tÝch lµ kh«ng ®æi.

HÖ c« lËp vÒ ®iÖn lµ

hÖ vËt kh«ng cã trao

®æi ®iÖn tÝch víi

çc vËt kh¸c ngoµi

hÖ.

3 VËn dông ®îc thuyÕt

ªlectron ®Ó gi¶i thÝch

çc hiÖn tîng nhiÔm

®iÖn.

[VËn dông]

Gi¶i thÝch çc hiÖn tîng nhiÔm ®iÖn :

Sù nhiÔm ®iÖn do cä x¸t : Khi hai vËt

cä x¸t, ªlectron dÞch chuyÓn tõ vËt

nµy sang vËt kh¸c, dÉn tíi mét vËt

thõa ªlectron vµ nhiÔm ®iÖn ©m, cßn

mét vËt thiÕu ªlectron vµ nhiÔm ®iÖn

d¬ng.

Sù nhiÔm ®iÖn do tiÕp xóc : Khi vËt

kh«ng mang ®iÖn tiÕp xóc víi vËt mang

®iÖn, th× ªlectron cã thÓ dÞch chuyÓn

tõ vËt nµy sang vËt kh¸c lµm cho vËt

kh«ng mang ®iÖn khi tríc còng bÞ

nhiÔm ®iÖn theo.

19

Sù nhiÔm ®iÖn do hëng øng : Khi mét

vËt b»ng kim lo¹i ®îc ®Æt gÇn mét vËt

®· nhiÔm ®iÖn, çc ®iÖn tÝch ë vËt

nhiÔm ®iÖn sÏ hót hoÆc ®Èy ªlectron tù

do trong vËt b»ng kim lo¹i lµm cho mét

®Çu vËt nµy thõa ªlectron, mét ®Çu

thiÕu ªlectron. Do vËy, hai ®Çu cña

vËt bÞ nhiÔm ®iÖn tr¸i dÊu.

3. §IÖN TR¦êNG Vµ C¦êNG §é §IÖN TR¦êNG. §¦êNG SøC §IÖN

Stt

ChuÈn KT, KN quy

®Þnh trong ch¬ng

tr×nh


KN Ghi chó

1 Nªu ®îc ®iÖn

trêng tån t¹i ë

®©u, cã tÝnh chÊt

g×.

[Th«ng hiÓu]

§iÖn trêng lµ mét d¹ng vËt chÊt bao

quanh ®iÖn tÝch vµ tån t¹i cïng víi

®iÖn tÝch (trêng hîp ®iÖn trêng

tÜnh, g¾n víi ®iÖn tÝch ®øng yªn).

TÝnh chÊt c¬ b¶n cña ®iÖn trêng lµ

t¸c dông lùc ®iÖn lªn çc ®iÖn tÝch

®Æt trong nã.

N¬i nµo cã ®iÖn tÝch th× ë

xung quanh ®iÖn tÝch ®ã cã

®iÖn trêng.

2 Ph¸t biÓu ®îc

®Þnh nghÜa cêng

®é ®iÖn trêng.

[Th«ng hiÓu]

Cêng ®é ®iÖn trêng t¹i mét ®iÓm lµ

®¹i lîng ®Æc trng cho t¸c dông lùc

cña ®iÖn trêng t¹i ®iÓm ®ã. Nã ®îc

x¸c ®Þnh b»ng th¬ng sè cña ®é lín

lùc ®iÖn F t¸c dông lªn mét ®iÖn tÝch

thö q (d¬ng) ®Æt t¹i ®iÓm ®ã vµ ®é

lín cña q.

Mét vËt cã kÝch thíc nhá,

mang mét ®iÖn tÝch nhá,

®îc dïng ®Ó ph¸t hiÖn lùc

®iÖn t¸c dông lªn nã gäi lµ

®iÖn tÝch thö.

Thùc nghiÖm chøng tá r»ng

lÇn lît ®Æt çc ®iÖn tÝch

thö q1, q2, ... kh¸c nhau

20

FE =

q

trong ®ã E lµ cêng ®é ®iÖn trêng

t¹i ®iÓm ta xÐt.

Cêng ®é ®iÖn trêng lµ mét ®¹i lîng

vect¬ : F

Eq

urur

.

Vect¬ Er cã ®iÓm ®Æt t¹i ®iÓm ®ang

xÐt, cã ph¬ng chiÒu trïng víi ph¬ng

chiÒu cña lùc ®iÖn t¸c dông lªn ®iÖn

tÝch thö q d¬ng ®Æt t¹i ®iÓm ®ang

xÐt vµ cã ®é dµi (m« ®un) biÓu diÔn

®é lín cña cêng ®é ®iÖn trêng theo

mét tØ xÝch nµo ®ã.

Trong hÖ SI, ®¬n vÞ ®o cêng ®é ®iÖn

trêng lµ v«n trªn mÐt (V/m).

t¹i mét ®iÓm th×:

1 2

1 2

F F = = ...

q q

Cêng ®é ®iÖn trêng t¹i

mét ®iÓm M c¸ch ®iÖn tÝch

®iÓm Q mét kho¶ng r trong

ch©n kh«ng ®îc tÝnh b»ng

c«ng thøc:

2

QE k

r

Nguyªn lÝ chång chÊt ®iÖn

trêng: Khi mét ®iÖn tÝch

chÞu t¸c dông ®ång thêi cña

®iÖn trêng 1Er, 2E

r th× nã

chÞu t¸c dông cña ®iÖn

trêng tæng hîp Er ®îc x¸c

®Þnh nh sau :

1 2E E Eur ur ur

Chó ý : Ngêi ta cßn biÓu

diÔn ®iÖn trêng b»ng nh÷ng

®êng søc ®iÖn.

§êng søc ®iÖn lµ ®êng

®îc vÏ trong ®iÖn trêng

sao cho tiÕp tuyÕn t¹i bÊt

k× ®iÓm nµo trªn ®êng còng

trïng víi ph¬ng cña vect¬

cêng ®é ®iÖn trêng t¹i

®iÓm ®ã và cã chiÒu thuËn

21

theo chiÒu cña vect¬ cêng

®é ®iÖn trêng.

Mét ®iÖn trêng mµ vect¬


mäi ®iÓm ®Òu nh nhau gäi

lµ ®iÖn trêng ®Òu. §êng

søc cña nã lµ c¸c ®êng

th¼ng song song c¸ch ®Òu.

4. C¤NG CñA LùC §IÖN. HIÖU §IÖN THÕ


trong ch¬ng tr×nh

Møc ®é thÓ hiÖn cô thÓ cña chuÈn

KT, KN Ghi chó

1 Nªu ®îc trêng tÜnh

®iÖn lµ trêng thÕ.

[Th«ng hiÓu]

C«ng cña lùc ®iÖn trêng khi

®iÖn tÝch ®iÓm q di chuyÓn trong

®iÖn trêng ®Òu E tõ ®iÓm M ®Õn

®iÓm N lµ AMN = qEd, kh«ng phô

thuéc vµo h×nh d¹ng ®êng ®i mµ

chØ phô thuéc vµo vÞ trÝ ®iÓm ®Çu

M vµ ®iÓm cuèi N cña ®êng ®i,

víi d lµ h×nh chiÕu cña qu·ng

®êng ®i MN theo ph¬ng vect¬Er

(ph¬ng ®êng søc).

C«ng cña lùc ®iÖn trêng trong

mét trêng tÜnh ®iÖn bÊt k× kh«ng

phô thuéc h×nh d¹ng ®êng ®i, chØ

phô thuéc vÞ trÝ ®iÓm ®Çu vµ ®iÓm

cuèi cña ®êng ®i. §iÖn trêng

tÜnh lµ mét trêng thÕ.

22

2 Ph¸t biÓu ®îc ®Þnh

nghÜa hiÖu ®iÖn thÕ gi÷a

hai ®iÓm cña ®iÖn trêng

vµ nªu ®îc ®¬n vÞ ®o

hiÖu ®iÖn thÕ.

[Th«ng hiÓu]

HiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai ®iÓm M, N

trong ®iÖn trêng ®Æc trng cho

kh¶ n¨ng sinh c«ng cña ®iÖn

trêng trong sù di chuyÓn cña mét

®iÖn tÝch tõ ®iÓm M ®Õn N. Nã

®îc x¸c ®Þnh b»ng th¬ng sè cña

c«ng cña lùc ®iÖn t¸c dông lªn

®iÖn tÝch q trong sù dÞch chuyÓn

tõ M ®Õn N vµ ®é lín cña q.

MNMN M N

AU = V V =

q

Trong hÖ SI, ®¬n vÞ hiÖu ®iÖn

thÕ lµ v«n (V). NÕu UMN = 1V, q =

1C th× AMN = 1J. V«n lµ hiÖu ®iÖn

thÕ gi÷a hai ®iÓm M, N trong ®iÖn

trêng mµ khi mét ®iÖn tÝch d¬ng

1C di chuyÓn tõ ®iÓm M ®Õn ®iÓm N

th× lùc ®iÖn sÏ thùc hiÖn mét

c«ng d¬ng lµ 1J.

§iÖn thÕ t¹i mét ®iÓm

trong ®iÖn trêng lµ ®¹i

lîng ®Æc trng cho ®iÖn

trêng vÒ mÆt n¨ng

lîng. Nã ®îc x¸c ®Þnh

b»ng th¬ng sè cña c«ng

cña lùc ®iÖn t¸c dông

lªn ®iÖn tÝch d¬ng q

khi ®iÖn tÝch dÞch

chuyÓn tõ ®iÓm ®ã ra v«

cùc vµ ®é lín cña ®iÖn

tÝch q.

MM

AV =

q

§¬n vÞ cña ®iÖn thÕ lµ

v«n (kÝ hiÖu lµ V). §iÖn

thÕ lµ mét ®¹i lîng v«

híng. Ngêi ta thêng

quy íc chän mèc tÝnh

®iÖn thÕ (®iÖn thÕ b»ng

0) lµ ®iÖn thÕ cña mÆt

®Êt hoÆc ®iÖn thÕ cña

mét ®iÓm ë v« cùc.

Ngêi ta ®o hiÖu ®iÖn

thÕ tÜnh ®iÖn b»ng tÜnh

®iÖn kÕ. Trong kÜ thuËt,

hiÖu ®iÖn thÕ gäi lµ

®iÖn ¸p.

3 Nªu ®îc mèi quan hÖ

gi÷a cêng ®é ®iÖn

trêng ®Òu vµ hiÖu ®iÖn

thÕ gi÷a hai ®iÓm cña

[Th«ng hiÓu]

Mèi liªn hÖ gi÷a cêng ®é ®iÖn

trêng ®Òu E vµ hiÖu ®iÖn thÕ U

23

®iÖn trêng ®ã. NhËn

biÕt ®îc ®¬n vÞ ®o

cêng ®é ®iÖn trêng.

gi÷a hai ®iÓm M vµ N çch nhau

mét kho¶ng d däc theo ®êng søc

®iÖn cña ®iÖn trêng ®îc x¸c

®Þnh bëi c«ng thøc:

MNU UE = =

d d

Trong hÖ SI, hiÖu ®iÖn thÕ U

tÝnh b»ng v«n (V), d tÝnh b»ng

mÐt (m) nªn cêng ®é ®iÖn trêng

cã ®¬n vÞ lµ v«n trªn mÐt (V/m).

4 Gi¶i ®îc bµi tËp vÒ

chuyÓn ®éng cña mét ®iÖn

tÝch däc theo ®êng søc

cña mét ®iÖn trêng ®Òu.

[VËn dông]

BiÕt çch x¸c ®Þnh ®îc lùc t¸c

dông lªn ®iÖn tÝch chuyÓn ®éng.

VËn dông ®îc biÓu thøc ®Þnh

luËt II Niu-t¬n cho ®iÖn tÝch

chuyÓn ®éng vµ çc c«ng thøc ®éng

lùc häc cho ®iÖn tÝch.

Lùc ®iÖn F t¸c dông lªn

®iÖn tÝch g©y ra cho

®iÖn tÝch gia tèc a,

®îc x¸c ®Þnh b»ng c«ng

thøc :

F qE qU

a = = m m md

(XÐt ®iÖn trêng ®Òu)

5. Tô §IÖN



1 Nªu ®îc nguyªn t¾c

cÊu t¹o cña tô ®iÖn.

NhËn d¹ng ®îc çc tô

®iÖn thêng dïng.

[Th«ng hiÓu]

Tô ®iÖn lµ mét hÖ hai vËt dÉn ®Æt gÇn

nhau vµ ng¨n çch nhau b»ng mét líp çch

®iÖn. Hai vËt dÉn ®ã gäi lµ hai b¶n cña tô

®iÖn.

Tô ®iÖn dïng phæ biÕn lµ tô ®iÖn ph¼ng,

gåm hai b¶n cùc kim lo¹i ph¼ng ®Æt song

song víi nhau vµ ng¨n çch nhau b»ng chÊt

24

®iÖn m«i.

Khi ta tÝch ®iÖn cho tô ®iÖn, do cã sù

nhiÔm ®iÖn do hëng øng, ®iÖn tÝch cña hai

b¶n bao giê còng cã ®é lín b»ng nhau,

nhng tr¸i dÊu. Ta gäi ®iÖn tÝch cña b¶n

d¬ng lµ ®iÖn tÝch cña tô ®iÖn.

Çc lo¹i tô ®iÖn th«ng dông lµ tô ®iÖn

kh«ng khÝ, tô ®iÖn giÊy, tô ®iÖn mica, tô

®iÖn sø, tô ®iÖn gèm,... Tô ®iÖn xoay cã

®iÖn dung thay ®æi ®îc.

2 Ph¸t biÓu ®Þnh nghÜa

®iÖn dung cña tô ®iÖn

vµ nhËn biÕt ®îc ®¬n

vÞ ®o ®iÖn dung.

Nªu ®îc ý nghÜa çc

sè ghi trªn mçi tô

®iÖn.

[Th«ng hiÓu]

§iÖn dung cña tô ®iÖn lµ ®¹i lîng ®Æc

trng cho kh¶ n¨ng tÝch ®iÖn cña tô ®iÖn ë

mét hiÖu ®iÖn thÕ nhÊt ®Þnh. Nã ®îc x¸c

®Þnh b»ng th¬ng sè cña ®iÖn tÝch cña tô

®iÖn vµ hiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai b¶n cña tô

®iÖn : Q

C=U.

Trong ®ã, C lµ ®iÖn dung cña tô ®iÖn, Q lµ

®iÖn tÝch cña tô ®iÖn, U lµ hiÖu ®iÖn thÕ

gi÷a hai b¶n tô ®iÖn.

§¬n vÞ cña ®iÖn dung lµ fara (F). NÕu Q =

1C, U = 1V th× C = 1F. Fara lµ ®iÖn

dung cña mét tô ®iÖn mµ khi hiÖu ®iÖn thÕ

gi÷a hai b¶n lµ 1V th× ®iÖn tÝch cña tô

®iÖn lµ 1C.

Ta thêng dïng çc íc sè cña fara :

1 F = 1.106 F ; 1 nF = 1.10

9 F ; 1 pF =

1.1012

F

Trªn vá mçi tô ®iÖn thêng cã ghi cÆp sè

§èi víi mét tô

®iÖn ®· cho th× tØ

sè Q

U= h»ng sè

(víi hiÖu ®iÖn thÕ

U kh¸c nhau).

§iÖn dung cña tô

®iÖn chØ phô thuéc

vµo ®Æc tÝnh cña

tô ®iÖn mµ kh«ng

phô thuéc vµo hiÖu

®iÖn thÕ ®Æt vµo

tô ®iÖn.

25

liÖu, ch¼ng h¹n nh 10 F 250 V. Sè liÖu

thø nhÊt cho biÕt gi¸ trÞ ®iÖn dung cña tô

®iÖn. Sè liÖu thø hai chØ gi¸ trÞ giíi h¹n

cña hiÖu ®iÖn thÕ ®Æt vµo hai b¶n cùc cña

tô ®iÖn ; vît qu¸ giíi h¹n ®ã tô ®iÖn cã

thÓ bÞ háng.

3 Nªu ®îc ®iÖn trêng

trong tô ®iÖn vµ mäi

®iÖn trêng ®Òu mang

n¨ng lîng.

[Th«ng hiÓu]

Khi mét hiÖu ®iÖn thÕ U ®îc ®Æt vµo hai

b¶n cña tô ®iÖn, th× tô ®iÖn ®îc tÝch

®iÖn, khi ®ã tô ®iÖn tÝch luü n¨ng lîng

díi d¹ng n¨ng lîng ®iÖn trêng trong tô

®iÖn.

§iÖn trêng trong tô ®iÖn vµ mäi ®iÖn

trêng kh¸c ®Òu mang n¨ng lîng.

§¬n vÞ cña n¨ng

lîng ®· ®îc häc

tõ cÊp THCS.

C«ng thøc tÝnh

n¨ng lîng ®iÖn

trêng trong tô

®iÖn lµ :

2QW =

2C

§¬n vÞ cña n¨ng

lîng lµ jun (J).

26

Ch¬ng II. DßNG §IÖN KH¤NG §æI



a) Dßng ®iÖn

kh«ng ®æi.

b) Nguån ®iÖn.

SuÊt ®iÖn ®éng

cña nguån ®iÖn.

Pin, acquy.

c) C«ng suÊt

cña nguån ®iÖn.

d) §Þnh luËt ¤m

®èi víi toµn

m¹ch.

e) GhÐp çc

nguån ®iÖn

thµnh bé.

KiÕn thøc

Nªu ®îc dßng ®iÖn kh«ng ®æi lµ g×.

Nªu ®îc suÊt ®iÖn ®éng cña nguån ®iÖn lµ g×.

Nªu ®îc cÊu t¹o chung cña çc nguån ®iÖn ho¸ häc (pin, acquy).

ViÕt ®îc c«ng thøc tÝnh c«ng cña nguån ®iÖn :

Ang = Eq = EIt

ViÕt ®îc c«ng thøc tÝnh c«ng suÊt cña nguån ®iÖn :

Png = EI

Ph¸t biÓu ®îc ®Þnh luËt ¤m ®èi víi toµn m¹ch.

ViÕt ®îc c«ng thøc tÝnh suÊt ®iÖn ®éng vµ ®iÖn trë

trong cña bé nguån m¾c nèi tiÕp, m¾c song song.

KÜ n¨ng

VËn dông ®îc hÖ thøc =E

N

IR + r

hoÆc U = E – Ir ®Ó gi¶i çc

bµi tËp ®èi víi toµn m¹ch, trong ®ã m¹ch ngoµi gåm nhiÒu

nhÊt lµ ba ®iÖn trë.

VËn dông ®îc c«ng thøc Ang = EIt và Png = EI.

TÝnh ®îc hiÖu suÊt cña nguån ®iÖn.

NhËn biÕt ®îc, trªn s¬ ®å vµ trong thùc tÕ, bé nguån m¾c nèi tiÕp hoÆc m¾c song song.

TÝnh ®îc suÊt ®iÖn ®éng vµ ®iÖn trë trong cña çc lo¹i bé nguån m¾c nèi tiÕp hoÆc m¾c song song.

TiÕn hµnh ®îc thÝ nghiÖm ®o suÊt ®iÖn ®éng vµ x¸c ®Þnh

ChØ xÐt ®Þnh

luËt ¤m ®èi

víi m¹ch ®iÖn

kh«ng chøa m¸y

thu ®iÖn.

ChØ xÐt çc bé

nguån m¾c song

song gåm tèi

®a bèn nguån

gièng nhau

®îc m¾c thµnh

çc d·y nh

nhau.

27

®iÖn trë trong cña mét pin.


1. DßNG §IÖN KH¤NG §æI. NGUåN §IÖN

Stt ChuÈn KT, KN quy ®Þnh Møc ®é thÓ hiÖn cô thÓ cña chuÈn Ghi chó

28

trong ch¬ng tr×nh KT, KN

1 Nªu ®îc dßng ®iÖn

kh«ng ®æi lµ g×.

[Th«ng hiÓu]

Dßng ®iÖn lµ dßng c¸c ®iÖn tÝch

dÞch chuyÓn cã híng.

Cêng ®é dßng ®iÖn lµ ®¹i lîng

®Æc trng cho t¸c dông m¹nh hay

yÕu cña dßng ®iÖn. Dßng ®iÖn kh«ng

®æi lµ dßng ®iÖn cã chiÒu vµ cêng

®é kh«ng ®æi theo thêi gian. Cêng

®é dßng ®iÖn kh«ng ®æi ®îc tÝnh

b»ng c«ng thøc :

qI

t

trong ®ã, q lµ ®iÖn lîng chuyÓn

qua tiÕt diÖn th¼ng cña vËt dÉn

trong kho¶ng thêi gian t.

Trong hÖ SI, ®¬n vÞ cña cêng ®é

dßng ®iÖn lµ ampe (A) vµ ®îc x¸c

®Þnh lµ :

1 C1 A = = 1 C/s

1 s

C¸c íc sè cña ampe lµ 1 mA =

1.103A, 1A = 1.10

6 A.

¤n tËp kiÕn thøc vÒ dßng

®iÖn kh«ng ®æi ®· häc ë

ch¬ng tr×nh vËt lÝ cÊp

THCS.

§¬n vÞ cña ®iÖn lîng lµ

cul«ng (C) ®îc ®Þnh nghÜa

theo ®¬n vÞ ampe:

1 C = 1 A s

Cul«ng lµ ®iÖn lîng dÞch

chuyÓn qua tiÕt diÖn th¼ng

cña d©y dÉn trong thêi

gian 1 gi©y khi cã dßng

®iÖn kh«ng ®æi cêng ®é 1

ampe ch¹y qua d©y dÉn nµy.

2 Nªu ®îc suÊt ®iÖn

®éng cña nguån ®iÖn lµ

g×.

[Th«ng hiÓu]

SuÊt ®iÖn ®éng E cña nguån ®iÖn lµ

®¹i lîng ®Æc trng cho kh¶ n¨ng

thùc hiÖn c«ng cña nguån ®iÖn, cã

gi¸ trÞ b»ng th¬ng sè gi÷a c«ng A

Nguån ®iÖn lµ thiÕt bÞ duy

tr× hiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai

cùc cña nguån ®iÖn.

Khi nguån ®iÖn ®îc m¾c

vµo m¹ch ®iÖn kÝn, th×

trong m¹ch ®iÖn cã dßng

29

cña çc lùc l¹ vµ ®é lín cña çc

®iÖn tÝch q dÞch chuyÓn trong

nguån :

EA

=q

Trong hÖ SI, suÊt ®iÖn ®éng cã ®¬n

vÞ lµ v«n (V).

®iÖn. Bªn trong nguån ®iÖn

cã çc lùc l¹ cã b¶n chÊt

kh¸c víi lùc ®iÖn (lùc cña

®iÖn trêng tÜnh nh ®·

nªu ë phÇn tríc). Çc lùc

l¹ thùc hiÖn c«ng ®Ó lµm

dÞch chuyÓn ®iÖn tÝch

d¬ng ngîc chiÒu ®iÖn

trêng hoÆc lµm çc ®iÖn

tÝch ©m dÞch chuyÓn cïng

chiÒu víi ®iÖn trêng.

C«ng cña çc lùc l¹ thùc

hiÖn lµm dÞch chuyÓn çc

®iÖn tÝch trong nguån ®iÖn

®îc gäi lµ c«ng cña nguån

®iÖn.

Sè v«n ghi trªn mçi nguån

®iÖn cho biÕt trÞ sè cña

suÊt ®iÖn ®éng cña nguån

®iÖn ®ã.

SuÊt ®iÖn ®éng cña nguån

®iÖn cã gi¸ trÞ b»ng hiÖu

®iÖn thÕ gi÷a hai cùc cña

nã khi m¹ch ngoµi hë. Mçi

nguån ®iÖn ®îc ®Æc trng

bëi suÊt ®iÖn ®éng E vµ

®iÖn trë trong r cña nã.

3 Nªu ®îc cÊu t¹o chung

cña çc nguån ®iÖn ho¸

häc (pin, acquy).

[Th«ng hiÓu]

Pin ®iÖn hãa gåm hai cùc cã b¶n

chÊt kh¸c nhau ®îc ng©m trong

chÊt ®iÖn ph©n (dung dÞch axit,

Pin vµ acquy ho¹t ®éng dùa

trªn t¸c dông hãa häc cña

çc dung dÞch ®iÖn ph©n

lªn çc kim lo¹i. Thanh

30

baz¬, muèi…).

Do t¸c dông ho¸ häc, c¸c cùc cña

pin ®iÖn ho¸ ®îc tÝch ®iÖn kh¸c

nhau vµ gi÷a chóng cã mét hiÖu

®iÖn thÕ b»ng gi¸ trÞ suÊt ®iÖn

®éng cña pin. Khi ®ã n¨ng lîng

ho¸ häc chuyÓn thµnh ®iÖn n¨ng dù

tr÷ trong nguån ®iÖn.

Acquy lµ nguån ®iÖn ho¸ häc ho¹t

®éng dùa trªn ph¶n øng ho¸ häc

thuËn nghÞch, nã tÝch tr÷ n¨ng

lîng lóc n¹p ®iÖn vµ gi¶i phãng

n¨ng lîng khi ph¸t ®iÖn.

Nguån ®iÖn ho¹t ®éng theo nguyªn

t¾c trªn cßn gäi lµ nguån ®iÖn ho¸

häc hay pin ®iÖn ho¸ (pin vµ

acquy). ë ®©y lùc ho¸ häc ®ãng vai

trß lùc l¹.

kim lo¹i ®îc nhóng vµo

dung dÞch ®iÖn ph©n, do

t¸c dông ho¸ häc, trªn mÆt

thanh kim lo¹i vµ ë dung

dÞch ®iÖn ph©n xuÊt hiÖn

hai lo¹i ®iÖn tÝch tr¸i

dÊu. Khi ®ã, gi÷a thanh

kim lo¹i vµ dung dÞch ®iÖn

ph©n cã mét hiÖu ®iÖn thÕ

x¸c ®Þnh gäi lµ hiÖu ®iÖn

thÕ ®iÖn ho¸.

Pin V«n-ta lµ nguån ®iÖn

ho¸ häc gåm mét cùc b»ng

kÏm (Zn) vµ mét cùc b»ng

®ång (Cu) ®îc ng©m trong

dung dÞch axit sufuric

(H2SO4) lo·ng.

Acquy ch× gåm b¶n cùc

d¬ng lµ ch× ®i«xit (PbO2)

vµ b¶n cùc ©m b»ng ch×

(Pb), chÊt ®iÖn ph©n lµ

dung dÞch axit sunfuric

(H2SO4) lo·ng.

2. C«ng vµ C¤NG SUÊT §IÖN cña nguån ®iÖn


trong ch¬ng tr×nh


KN Ghi chó

1 ViÕt ®îc c«ng thøc [Th«ng hiÓu] ¤n tËp kiÕn thøc ë

31

tÝnh c«ng cña nguån

®iÖn : Ang = Eq = EIt

VËn dông ®îc c«ng thøc

Ang = EIt trong çc bµi

tËp.

Trong mét m¹ch ®iÖn kÝn, nguån ®iÖn

thùc hiÖn c«ng, lµm di chuyÓn çc

®iÖn tÝch tù do cã trong m¹ch, t¹o

thµnh dßng ®iÖn. §iÖn n¨ng tiªu thô

trong toµn m¹ch b»ng c«ng cña çc

lùc l¹ bªn trong nguån ®iÖn, tøc lµ

b»ng c«ng cña nguån ®iÖn :

Ang = Eq = EIt

trong ®ã, E lµ suÊt ®iÖn ®éng cña

nguån ®iÖn (V), q lµ ®iÖn lîng

chuyÓn qua nguån ®iÖn ®o b»ng cul«ng

(C), I lµ cêng ®é dßng ®iÖn ch¹y

qua nguån ®iÖn ®o b»ng ampe (A) vµ t

lµ thêi gian dßng ®iÖn ch¹y qua

nguån ®iÖn ®o b»ng gi©y (s).

[VËn dông]

BiÕt çch tÝnh c«ng cña nguån ®iÖn

vµ çc ®¹i lîng trong c«ng thøc.


THCS.

§iÖn n¨ng mµ mét ®o¹n

m¹ch tiªu thô khi cã

dßng ®iÖn kh«ng ®æi

ch¹y qua ®Ó chuyÓn ho¸

thµnh çc d¹ng n¨ng

lîng kh¸c ®îc ®o b»ng

c«ng cña lùc ®iÖn thùc

hiÖn khi dÞch chuyÓn cã

híng çc ®iÖn tÝch :

A = Uq = UIt

trong ®ã, U lµ hiÖu

®iÖn thÕ gi÷a hai ®Çu

®o¹n m¹ch, I lµ cêng

®é dßng ®iÖn ch¹y qua

m¹ch vµ t lµ thêi gian

dßng ®iÖn ch¹y qua.

2 ViÕt ®îc c«ng thøc

tÝnh c«ng suÊt cña

nguån ®iÖn : Png = EI


Png = EI trong çc bµi

[Th«ng hiÓu]

C«ng suÊt cña nguån ®iÖn cã trÞ sè

b»ng c«ng cña nguån ®iÖn thùc hiÖn

trong mét ®¬n vÞ thêi gian:

Png = EI


b»ng c«ng suÊt cña dßng ®iÖn ch¹y

trong toµn m¹ch. §ã còng chÝnh lµ

c«ng suÊt ®iÖn s¶n ra trong toµn

m¹ch.

§¬n vÞ cña c«ng suÊt lµ o¸t (W).

C«ng suÊt ®iÖn cña mét

®o¹n m¹ch lµ c«ng suÊt

tiªu thô ®iÖn n¨ng cña

®o¹n m¹ch ®ã vµ cã trÞ

sè b»ng ®iÖn n¨ng mµ

®o¹n m¹ch tiªu thô

trong mét ®¬n vÞ thêi

gian, ®îc tÝnh b»ng

tÝch cña hiÖu ®iÖn thÕ

gi÷a hai ®Çu ®o¹n m¹ch

vµ cêng ®é dßng ®iÖn

ch¹y qua ®o¹n m¹ch ®ã :

32

tËp. [VËn dông]

BiÕt çch tÝnh c«ng suÊt cña nguån

®iÖn vµ çc ®¹i lîng trong c«ng

thøc.

P = A

t = UI

3. §ÞNH LUËT ¤M §èI VíI TOµN M¹CH


trong ch¬ng tr×nh


KN Ghi chó


¤m ®èi víi toµn m¹ch.

VËn dông ®îc hÖ thøc

E

N

IR r

hoÆc U = E – Ir

®Ó gi¶i çc bµi tËp ®èi

víi toµn m¹ch, trong ®ã

[Th«ng hiÓu]

§Þnh luËt ¤m ®èi víi toµn m¹ch :

Cêng ®é dßng ®iÖn I ch¹y trong m¹ch

®iÖn kÝn tØ lÖ thuËn víi suÊt ®iÖn

®éng E cña nguån ®iÖn vµ tØ lÖ

nghÞch víi ®iÖn trë toµn phÇn cña

m¹ch.

N

IR r

=E

trong ®ã, RN lµ ®iÖn trë t¬ng ®¬ng

cña m¹ch ngoµi vµ r lµ ®iÖn trë

trong cña nguån ®iÖn.

Cêng ®é dßng ®iÖn ®¹t gi¸ trÞ lín nhÊt khi ®iÖn trë m¹ch ngoµi kh«ng

®¸ng kÓ (RN 0) vµ b»ng mI r=

E. Khi

®ã ta nãi r»ng nguån ®iÖn bÞ ®o¶n

m¹ch.

TÝch cña cêng ®é dßng

®iÖn ch¹y qua mét vËt

dÉn vµ ®iÖn trë cña

vËt dÉn ®ã ®îc gäi lµ

®é gi¶m ®iÖn thÕ. KÕt

qu¶ çc thÝ nghiÖm cho

thÊy, suÊt ®iÖn ®éng

cña nguån ®iÖn cã gi¸

trÞ b»ng tæng çc ®é

gi¶m ®iÖn thÕ ë m¹ch

ngoµi vµ m¹ch trong :

E = I(RN + r) = IRN +

Ir

§Þnh luËt ¤m ®èi víi

toµn m¹ch hoµn toµn

phï hîp víi ®Þnh luËt

b¶o toµn vµ chuyÓn ho¸

n¨ng lîng.

33

m¹ch ngoµi gåm nhiÒu

nhÊt lµ ba ®iÖn trë.

[VËn dông]

BiÕt çch tÝnh ®iÖn trë t¬ng ®¬ng

cña m¹ch ngoµi trong trêng hîp m¹ch

ngoµi m¾c nhiÒu nhÊt ba ®iÖn trë nèi

tiÕp, song song hoÆc hçn hîp.

BiÕt tÝnh cêng ®é dßng ®iÖn hoÆc

hiÖu ®iÖn thÕ vµ çc ®¹i lîng trong

çc c«ng thøc.

2 TÝnh ®îc hiÖu suÊt cña

nguån ®iÖn.

[VËn dông]

BiÕt çch tÝnh hiÖu suÊt cña nguån

®iÖn theo c«ng thøc :

H = cã ÝchA

A =

E EN NU It U

=It

trong ®ã, Acã Ých lµ c«ng cña dßng ®iÖn

s¶n ra ë m¹ch ngoµi.

NÕu m¹ch ngoµi chØ cã ®iÖn trë RN th× c«ng thøc tÝnh hiÖu suÊt cña

nguån ®iÖn lµ :

H = N

N

R

R r

HiÖu suÊt tÝnh ra phÇn

tr¨m(%).

4. GHÐP ÇC NGUåN §IÖN THµNH Bé


trong ch¬ng tr×nh


KN Ghi chó

1 ViÕt ®îc c«ng thøc tÝnh

suÊt ®iÖn ®éng vµ ®iÖn

trë trong cña bé nguån

m¾c (ghÐp) nèi tiÕp, m¾c

[Th«ng hiÓu]

Bé nguån m¾c (ghÐp) nèi tiÕp gåm n

nguån, trong ®ã theo thø tù liªn tiÕp,

ChØ xÐt çc bé nguån

m¾c song song gåm bèn

nguån gièng nhau ®îc

m¾c thµnh çc d·y nh

34

(ghÐp) song song.

NhËn biÕt ®îc trªn s¬

®å vµ trong thùc tÕ, bé

nguån m¾c nèi tiÕp hoÆc

m¾c song song.

TÝnh ®îc suÊt ®iÖn ®éng

vµ ®iÖn trë trong cña

çc lo¹i bé nguån m¾c

nèi tiÕp hoÆc m¾c song

song.

cùc d¬ng cña nguån nµy nèi víi cùc ©m

cña nguån kia.

SuÊt ®iÖn ®éng cña bé nguån ®iÖn ghÐp

nèi tiÕp b»ng tæng suÊt ®iÖn ®éng cña

çc nguån cã trong bé :

Eb = E1 + E2 + … + En

§iÖn trë trong rb cña bé nguån m¾c nèi

tiÕp b»ng tæng ®iÖn trë çc nguån cã

trong bé :

rb = r1 + r2 + … + rn

NÕu cã n nguån ®iÖn gièng nhau cã suÊt

®iÖn ®éng E vµ ®iÖn trë trong r m¾c

nèi tiÕp th× suÊt ®iÖn ®éng Eb vµ ®iÖn

trë rb cña bé :

Eb = nE vµ br = nr

Bé nguån m¾c (ghÐp) song song gåm n

nguån, trong ®ã çc cùc cïng tªn cña

çc nguån ®îc nèi víi nhau.

NÕu cã n nguån ®iÖn gièng nhau cã suÊt

®iÖn ®éng E vµ ®iÖn trë trong r m¾c

song song th× suÊt ®iÖn ®éng Eb vµ

®iÖn trë rb cña bé :

Eb = E vµ b

rr

n

[VËn dông]

BiÕt çch tÝnh suÊt ®iÖn ®éng vµ

®iÖn trë trong cña çc lo¹i bé nguån

m¾c nèi tiÕp hoÆc m¾c song song.

nhau.

35

5. Thực hành: XÁC ĐỊNH SUẤT ĐIỆN ĐỘNG VÀ ĐIỆN TRỞ TRONG CỦA MỘT PIN ĐIỆN HÓA



1 Nhận biết được, trên sơ đồ và

trong thực tế, bộ nguồn mắc nối

tiếp hoặc mắc song song đơn

giản.

[Thông hiểu]

Hiểu được cơ sở lí thuyết:

Viết được biểu thức mối liên hệ giữa hiệu điện thế hai đầu đoạn

mạch với suất điện động nguồn của nguồn điện và cường độ dòng

điện chạy qua đoạn mạch chứa nguồn.

[Vận dụng]

Biết cách sử dụng các dụng cụ đo và bố trí được thí nghiệm:

- Biết dùng đồng hồ đa năng hiện số với tính năng đo cường độ

dòng điện và hiệu điện thế một chiều.

- Biết lắp ráp được mạch điện theo sơ đồ.

- Đảm bảo được an toàn điện và an toàn cho các thiết bị đo.

Biết cách tiến hành thí nghiệm:

Tiến hành đo các cặp giá trị (U, I) nhiều lần ứng với các giá trị

R khác nhau.

Biết tính toán các số liệu thu được từ thí nghiệm để đưa ra kết

quả:

- Vẽ được đồ thị U(I) trên giấy hoặc nhập số liệu và vẽ trên máy

tính với phần mềm Excel.

- Tính được suất điện động E và và điện trở trong r của nguồn.

- Nhận xét kết quả bài thực hành.

36

Ch¬ng III. DßNG §IÖN TRONG ÇC M¤I TR¦êNG



a) Dßng ®iÖn

trong kim lo¹i.

Sù phô thuéc

cña ®iÖn trë

vµo nhiÖt ®é.

HiÖn tîng

nhiÖt ®iÖn.

HiÖn tîng siªu

dÉn.

b) Dßng ®iÖn

trong chÊt ®iÖn

ph©n. §Þnh luËt

Fa-ra-®©y vÒ

®iÖn ph©n.

c) Dßng ®iÖn

trong chÊt khÝ.

d) Dßng ®iÖn

trong ch©n

kh«ng.

e) Dßng ®iÖn

trong chÊt b¸n

dÉn. Líp chuyÓn

tiÕp p - n.

KiÕn thøc

Nªu ®îc ®iÖn trë suÊt cña kim lo¹i t¨ng theo nhiÖt ®é.

Nªu ®îc hiÖn tîng nhiÖt ®iÖn lµ g×.

Nªu ®îc hiÖn tîng siªu dÉn lµ g×.

Nªu ®îc b¶n chÊt cña dßng ®iÖn trong chÊt ®iÖn ph©n.

M« t¶ ®îc hiÖn tîng d¬ng cùc tan.

Ph¸t biÓu ®îc ®Þnh luËt Fa-ra-®©y vÒ ®iÖn ph©n vµ viÕt

®îc hÖ thøc cña ®Þnh luËt nµy.

Nªu ®îc mét sè øng dông cña hiÖn tîng ®iÖn ph©n.

Nªu ®îc b¶n chÊt cña dßng ®iÖn trong chÊt khÝ.

Nªu ®îc ®iÒu kiÖn t¹o ra tia löa ®iÖn.

Nªu ®îc ®iÒu kiÖn t¹o ra hå quang ®iÖn vµ øng dông cña

hå quang ®iÖn.

Nªu ®îc ®iÒu kiÖn ®Ó cã dßng ®iÖn trong ch©n kh«ng vµ

®Æc ®iÓm vÒ chiÒu cña dßng ®iÖn nµy.

Nªu ®îc dßng ®iÖn trong ch©n kh«ng ®îc øng dông trong

çc èng phãng ®iÖn tö.

Nªu ®îc b¶n chÊt cña dßng ®iÖn trong b¸n dÉn lo¹i p vµ b¸n dÉn lo¹i n.

Nªu ®îc cÊu t¹o cña líp chuyÓn tiÕp p – n vµ tÝnh chÊt chØnh lu cña nã.

Nªu ®îc cÊu t¹o, c«ng dông cña ®i«t b¸n dÉn vµ cña

tranzito.

Kh«ng yªu

cÇu HS gi¶i

thÝch b¶n chÊt

cña suÊt ®iÖn

®éng nhiÖt

®iÖn.

Kh«ng yªu

cÇu HS gi¶i

thÝch çc d¹ng

phãng ®iÖn

trong chÊt

khÝ.

37

KÜ n¨ng

VËn dông ®Þnh luËt Fa-ra-®©y ®Ó gi¶i ®îc c¸c bµi tËp ®¬n gi¶n vÒ hiÖn tîng ®iÖn ph©n.

TiÕn hµnh thÝ nghiÖm ®Ó x¸c ®Þnh ®îc tÝnh chÊt chØnh lu cña ®i«t b¸n dÉn vµ ®Æc tÝnh khuÕch ®¹i cña tranzito.


1. DßNG §IÖN TRONG KIM LO¹I

38


trong ch¬ng tr×nh


KT, KN Ghi chó

1 Nªu ®îc ®iÖn trë suÊt

cña kim lo¹i t¨ng theo

nhiÖt ®é.

[Th«ng hiÓu]

§iÖn trë suÊt cña kim lo¹i t¨ng

theo nhiÖt ®é :

= 0[1 + (t – t0)]

trong ®ã, lµ hÖ sè nhiÖt ®iÖn

trë, cã ®¬n vÞ lµ K1 ( lµ

®iÖn trë suÊt cña vËt liÖu ë nhiÖt

®é t (oC) , 0 lµ ®iÖn trë suÊt cña

vËt liÖu t¹i nhiÖt ®é t0 (thêng lÊy

t0 = 20oC).

Trong hÖ SI, ®iÖn trë suÊt cã ®¬n

vÞ lµ «m mÐt (.m).

Dßng ®iÖn trong kim lo¹i

lµ dßng chuyÓn dêi cã

híng cña c¸c ªlectron

tù do díi t¸c dông cña

®iÖn trêng.

C¸c tÝnh chÊt ®iÖn cña

kim lo¹i :

Kim lo¹i lµ chÊt dÉn

®iÖn rÊt tèt.

Dßng ®iÖn trong kim

lo¹i tu©n theo ®Þnh luËt

¤m (nÕu nhiÖt ®é gi÷

kh«ng ®æi).

Dßng ®iÖn ch¹y qua d©y

dÉn kim lo¹i g©y ra t¸c

dông nhiÖt.

2 Nªu ®îc hiÖn tîng

nhiÖt ®iÖn lµ g×.

[Th«ng hiÓu]

HiÖn tîng nhiÖt ®iÖn lµ hiÖn tîng

xuÊt hiÖn mét suÊt ®iÖn ®éng trong

m¹ch cña mét cÆp nhiÖt ®iÖn khi hai

mèi hµn ®îc gi÷ ë hai nhiÖt ®é

kh¸c nhau.

SuÊt ®iÖn ®éng nµy gäi lµ suÊt

nhiÖt ®iÖn ®éng.

Hai ®o¹n d©y kim lo¹i cã

b¶n chÊt kh¸c nhau ®uîc

nèi kÝn víi nhau bëi hai

mèi hµn ®îc gäi lµ mét

cÆp nhiÖt ®iÖn.

BiÓu thøc tÝnh suÊt

nhiÖt ®iÖn ®éng lµ :

E T 1 2(T T )

trong ®ã (T1 T2) lµ

hiÖu nhiÖt ®é gi÷a hai

mèi hµn, T lµ hÖ sè

39

nhiÖt ®iÖn ®éng, phô

thuéc b¶n chÊt hai lo¹i

vËt liÖu dïng lµm cÆp

nhiÖt ®iÖn, cã ®¬n vÞ ®o

lµ V.K1. CÆp nhiÖt ®iÖn

®îc øng dông trong chÕ

t¹o dông cô ®o nhiÖt ®é.


siªu dÉn lµ g×.

[Th«ng hiÓu]

HiÖn tîng siªu dÉn lµ hiÖn tîng

®iÖn trë suÊt cña mét sè vËt liÖu

gi¶m ®ét ngét xuèng b»ng 0 khi

nhiÖt ®é cña vËt liÖu gi¶m xuèng

thÊp h¬n mét gi¸ trÞ Tc nhÊt ®Þnh,

gäi lµ nhiÖt ®é tíi h¹n. Gi¸ trÞ

nµy phô thuéc vµo b¶n th©n vËt

liÖu.

NhiÒu tÝnh chÊt kh¸c cña

vËt dÉn nh tõ tÝnh,

nhiÖt dung còng thay ®æi

®ét ngét ë nhiÖt ®é nµy.

Ta nãi çc vËt liÖu Êy

®· chuyÓn sang tr¹ng

th¸i siªu dÉn.

Çc vËt liÖu siªu dÉn cã

nhiÒu øng dông trong

thùc tÕ, ch¼ng h¹n ®Ó

chÕ t¹o nam ch©m ®iÖn

t¹o ra tõ trêng m¹nh mµ

kh«ng hao phÝ n¨ng lîng

do to¶ nhiÖt, ...

2. DßNG §IÖN TRONG CHÊT §IÖN PH¢N



1 Nªu ®îc b¶n chÊt cña

dßng ®iÖn trong chÊt

®iÖn ph©n.

[Th«ng hiÓu]

B¶n chÊt dßng ®iÖn trong chÊt ®iÖn

ph©n lµ dßng ion d¬ng vµ dßng ion ©m

chuyÓn ®éng cã híng theo hai chiÒu

ThuyÕt ®iÖn li :

Trong dung dÞch, çc

hîp chÊt ho¸ häc nh

axit, baz¬ vµ muèi bÞ

ph©n li (mét phÇn

40

ngîc nhau.

Khi hai cùc cña b×nh ®iÖn ph©n ®îc

nèi víi nguån ®iÖn, trong chÊt ®iÖn ph©n

cã ®iÖn trêng t¸c dông lùc ®iÖn lµm çc

ion d¬ng dÞch chuyÓn theo chiÒu ®iÖn

trêng vÒ phÝa cat«t (®iÖn cùc ©m) vµ

çc ion ©m dÞch chuyÓn theo chiÒu ngîc

l¹i vÒ phÝa an«t (®iÖn cùc d¬ng).

hoÆc toµn bé) thµnh

çc nguyªn tö (hoÆc

nhãm nguyªn tö) tÝch

®iÖn, gäi lµ ion. Çc

ion cã thÓ chuyÓn

®éng tù do trong dung

dÞch vµ trë thµnh h¹t

t¶i ®iÖn. Çc dung

dÞch nµy vµ muèi,

baz¬ nãng ch¶y gäi lµ

chÊt ®iÖn ph©n.

2 M« t¶ ®îc hiÖn tîng

d¬ng cùc tan.

[Th«ng hiÓu]

XÐt b×nh ®iÖn ph©n dung dÞch CuSO4 víi

®iÖn cùc b»ng ®ång.

Khi cã dßng ®iÖn ch¹y qua b×nh ®iÖn

ph©n, ion Cu2+ ch¹y vÒ cat«t vµ nhËn

ªlectron tõ nguån ®iÖn ®i tíi (Cu2+ + 2e

Cu), vµ ®ång ®îc h×nh thµnh ë cat«t sÏ

b¸m vµo cùc nµy. ë an«t, ªlectr«n bÞ kÐo

vÒ cùc d¬ng cña nguån ®iÖn, t¹o ®iÒu

kiÖn h×nh thµnh ion Cu2+ trªn bÒ mÆt tiÕp

xóc víi dung dÞch (Cu Cu2+ + 2e

). Khi

ion ©m (SO4)2 ch¹y vÒ an«t, nã kÐo ion

Cu2+ vµo dung dÞch. §ång ë an«t sÏ tan

dÇn vµo dung dÞch, g©y ra hiÖn tîng

d¬ng cùc tan.

Nh vËy, khi cã dßng ®iÖn ch¹y qua b×nh

®iÖn ph©n, cùc d¬ng b»ng ®ång bÞ hao

dÇn ®i, cßn ë cùc ©m th× cã ®ång kim

lo¹i b¸m vµo. HiÖn tîng d¬ng cùc tan

x¶y ra khi ®iÖn ph©n mét dung dÞch muèi

41

kim lo¹i vµ an«t lµm b»ng chÝnh kim lo¹i

Êy. Khi cã hiÖn tîng d¬ng cùc tan,

dßng ®iÖn trong chÊt ®iÖn ph©n tu©n theo

®Þnh luËt ¤m, gièng nh ®o¹n m¹ch chØ cã

®iÖn trë thuÇn.


luËt Fa-ra-®©y vÒ

®iÖn ph©n vµ viÕt

®îc hÖ thøc cña ®Þnh

luËt nµy.

[Th«ng hiÓu]

§Þnh luËt Fa-ra-®©y thø nhÊt : Khèi

lîng vËt chÊt m ®îc gi¶i phãng ë ®iÖn

cùc cña b×nh ®iÖn ph©n tØ lÖ thuËn víi

®iÖn lîng q ch¹y qua b×nh ®ã :

m = kq

trong ®ã k ®îc gäi lµ ®¬ng lîng ®iÖn

ho¸ cña chÊt ®îc gi¶i phãng ë ®iÖn cùc.

§Þnh luËt Fa-ra-®©y thø hai : §¬ng

lîng ®iÖn hãa k cña mét nguyªn tè tØ lÖ

víi ®¬ng lîng ho¸ häc A

n cña nguyªn tè

®ã. HÖ sè tØ lÖ lµ 1

F, trong ®ã F gäi

lµ sè Fa-ra-®©y.

1 Ak

F n víi F = 96500 C/mol

Tõ hai ®Þnh luËt Fa-ra-®©y, ta cã c«ng

thøc Fa-ra-®©y :

1 Am It.

F n

trong ®ã, I lµ cêng ®é dßng ®iÖn kh«ng

®æi ®i qua b×nh ®iÖn ph©n ®o b»ng ampe

ChØ xÐt bµi to¸n

trong ®ã x¶y ra hiÖn

tîng d¬ng cùc tan.

42

VËn dông ®Þnh luËt

Fa-ra-®©y ®Ó gi¶i

®îc çc bµi tËp ®¬n

gi¶n vÒ hiÖn tîng

®iÖn ph©n.

(A), t lµ thêi gian dßng ®iÖn ch¹y qua

b×nh ®o b»ng gi©y (s) vµ m lµ khèi lîng

vËt chÊt gi¶i phãng ë ®iÖn cùc ®o b»ng

gam (g).

[VËn dông]

BiÕt tÝnh çc ®¹i lîng trong c«ng thøc

cña çc ®Þnh luËt Fa-ra-®©y.

4 Nªu ®îc mét sè øng

dông cña hiÖn tîng

®iÖn ph©n.

[Th«ng hiÓu]

Mét sè øng dông cña hiÖn tîng ®iÖn ph©n

:

§iÒu chÕ ho¸ chÊt : ®iÒu chÕ clo,

hi®r« vµ xót trong c«ng nghiÖp ho¸ chÊt.

LuyÖn kim : ngêi ta dùa vµo hiÖn

tîng d¬ng cùc tan ®Ó tinh chÕ kim

lo¹i. Çc kim lo¹i nh ®ång, nh«m, magiª

vµ nhiÒu ho¸ chÊt ®îc ®iÒu chÕ trùc

tiÕp b»ng ph¬ng ph¸p ®iÖn ph©n.

M¹ ®iÖn : ngêi ta dïng ph¬ng ph¸p

®iÖn ph©n ®Ó phñ mét líp kim lo¹i kh«ng

gØ nh cr«m, niken, vµng, b¹c... lªn

nh÷ng ®å vËt b»ng kim lo¹i kh¸c.

3. DßNG §IÖN TRONG CHÊT KHÝ

Stt

ChuÈn KT, KN quy

®Þnh trong ch¬ng

tr×nh


KT, KN Ghi chó

1 Nªu ®îc b¶n chÊt

cña dßng ®iÖn trong

chÊt khÝ.

[Th«ng hiÓu]

Dßng ®iÖn trong chÊt khÝ lµ dßng

chuyÓn dêi cã híng cña çc ion

ChÊt khÝ b×nh thêng lµ m«i

trêng çch ®iÖn, trong chÊt

khÝ kh«ng cã h¹t t¶i ®iÖn.

43

d¬ng theo chiÒu ®iÖn trêng, çc

ion ©m, ªlectron tù do ngîc chiÒu

®iÖn trêng. Çc h¹t t¶i ®iÖn nµy

do chÊt khÝ bÞ ion ho¸ sinh ra.

Khi cã t¸c nh©n ion ho¸ (ngän

löa, tia tö ngo¹i,...), mét

sè çc ph©n tö khÝ trung hoµ

bÞ ion hãa, t¸ch thµnh çc

ion d¬ng vµ ªlectron tù do.

£lectron tù do l¹i cã thÓ kÕt

hîp víi ph©n tö khÝ trung hßa

thµnh ion ©m. Çc h¹t ®iÖn

tÝch nµy lµ h¹t t¶i ®iÖn

trong chÊt khÝ. §©y lµ sù dÉn

®iÖn kh«ng tù lùc cña chÊt

khÝ. Khi mÊt t¸c nh©n ion

hãa, chÊt khÝ l¹i trë thµnh

kh«ng dÉn ®iÖn.

2 Nªu ®îc ®iÒu kiÖn

t¹o ra tia löa ®iÖn.

[Th«ng hiÓu]

Tia löa ®iÖn lµ qu¸ tr×nh phãng

®iÖn tù lùc trong chÊt khÝ gi÷a

hai ®iÖn cùc khi ®iÖn trêng ®ñ

m¹nh ®Ó biÕn ph©n tö khÝ trung hßa

thµnh çc ion d¬ng vµ çc

ªlectron tù do.

Tia löa ®iÖn cã thÓ x¶y ra trong

kh«ng khÝ ë ®iÒu kiÖn thêng, khi

®iÖn trêng ®¹t ®Õn gi¸ trÞ ngìng

vµo kho¶ng 3.106 V/m.

Tia löa ®iÖn kh«ng cã d¹ng

nhÊt ®Þnh, thêng lµ mét chïm

tia ngo»n ngoÌo, cã nhiÒu

nh¸nh, kÌm theo tiÕng næ vµ

sinh ra khÝ «z«n cã mïi khÐt.

3 Nªu ®îc ®iÒu kiÖn

t¹o ra hå quang ®iÖn

vµ øng dông cña hå

quang ®iÖn.

[Th«ng hiÓu]

§iÒu kiÖn t¹o ra hå quang ®iÖn :

Nèi hai ®iÖn cùc b»ng than vµo

nguån ®iÖn cã hiÖu ®iÖn thÕ 40 V

®Õn 50 V. Tho¹t ®Çu, hai ®iÖn cùc

®îc lµm cho ch¹m vµo nhau, vµ

®îc nung nãng bëi dßng ®iÖn, ®Ó

Hå quang ®iÖn lµ qu¸ tr×nh

phãng ®iÖn tù lùc x¶y ra

trong chÊt khÝ ë ¸p suÊt

thêng hoÆc ¸p suÊt thÊp ®Æt

gi÷a hai ®iÖn cùc cã hiÖu

®iÖn thÕ kh«ng lín. Hå quang

®iÖn cã thÓ kÌm theo táa

44

ph¸t x¹ nhiÖt ªlectron. Sau ®ã,

t¸ch hai ®Çu cña ®iÖn cùc ra mét

kho¶ng ng¾n, ta thÊy ph¸t ra ¸nh

s¸ng chãi nh mét ngän löa.

øng dông cña hå quang ®iÖn :

Trong hµn ®iÖn : mét cùc lµ tÊm

kim lo¹i cÇn hµn, cùc kia lµ que

hµn. Do nhiÖt ®é cao cña hå quang

x¶y ra gi÷a que hµn vµ tÊm kim

lo¹i, que hµn ch¶y ra lÊp ®Çy chç

cÇn hµn.

Trong luyÖn kim : ngêi ta dïng

hå quang ®iÖn ®Ó nÊu ch¶y kim

lo¹i, ®iÒu chÕ c¸c hîp kim.

Trong ho¸ häc : nhê nhiÖt ®é cao

cña hå quang ®iÖn, ngêi ta thùc

hiÖn nhiÒu ph¶n øng ho¸ häc.

Trong ®êi sèng vµ kÜ thuËt : hå

quang ®iÖn ®îc dïng lµm nguån

s¸ng m¹nh, nh ë ®Ìn biÓn. Hå

quang ®iÖn trong h¬i natri, h¬i

thuû ng©n...®îc dïng lµm nguån

chiÕu s¸ng c«ng céng.

nhiÖt vµ táa s¸ng rÊt m¹nh.

4. DßNG §IÖN TRONG CH¢N KH¤NG

Stt

ChuÈn KT, KN quy

®Þnh trong ch¬ng

tr×nh


KT, KN Ghi chó

1 Nªu ®îc ®iÒu kiÖn [Th«ng hiÓu] Dßng ®iÖn trong ch©n kh«ng

45

®Ó cã dßng ®iÖn

trong ch©n kh«ng vµ

®Æc ®iÓm vÒ chiÒu

cña dßng ®iÖn nµy.

§Ó t¹o ra dßng ®iÖn trong ch©n

kh«ng, ngêi ta ph¶i t¹o ra h¹t t¶i

®iÖn trong ch©n kh«ng. §i«t ch©n

kh«ng lµ mét bãng thñy tinh ®· hót

ch©n kh«ng, bªn trong cã cat«t lµ

mét d©y vonfam ®îc ®èt nãng vµ

an«t lµ mét b¶n kim lo¹i. §Æt vµo

hai cùc an«t vµ cat«t mét hiÖu ®iÖn

thÕ d¬ng, khi cat«t bÞ ®èt nãng

th× ªlectron ®îc ph¸t x¹ ra ë

cat«t sÏ dÞch chuyÓn tõ cat«t vÒ

an«t díi t¸c dông cña ®iÖn trêng.

§Æc ®iÓm cña dßng ®iÖn trong ch©n

kh«ng lµ chØ ch¹y theo mét chiÒu tõ

an«t sang cat«t. NÕu m¾c an«t vµo

cùc ©m cña nguån ®iÖn cßn cat«t vµo

cùc d¬ng, th× lùc ®iÖn trêng cã

t¸c dông ®Èy ªlectron l¹i cat«t, do

®ã trong m¹ch kh«ng cã dßng ®iÖn.

lµ dßng chuyÓn dêi cã híng

cña çc ªlectron ®îc ®a

vµo kho¶ng ch©n kh«ng ®ã.

Dßng ®iÖn trong ch©n kh«ng

kh«ng tu©n theo ®Þnh luËt

¤m. Ban ®Çu hiÖu ®iÖn thÕ U

®Æt vµo gi÷a hai cùc t¨ng

th× cêng ®é dßng ®iÖn I

t¨ng. Khi U t¨ng ®Õn mét

gi¸ trÞ nhÊt ®Þnh nµo ®ã Ub

th× cêng ®é dßng ®iÖn I

kh«ng t¨ng n÷a ®¹t gi¸ trÞ

Ibh. TiÕp tôc t¨ng hiÖu ®iÖn

thÕ (U Ub) th× I vÉn

®¹t gi¸ trÞ I = Ibh (cêng

®é dßng ®iÖn ®¹t gi¸ trÞ

lín nhÊt) vµ Ibh gäi lµ

cêng ®é dßng ®iÖn b·o hoµ.

Do cã tÝnh dÉn ®iÖn chØ

theo mét chiÒu tõ an«t ®Õn

cat«t, nªn ®i«t ch©n kh«ng

®îc dïng ®Ó chØnh lu dßng

®iÖn xoay chiÒu.


trong ch©n kh«ng

®îc øng dông trong

çc èng phãng ®iÖn

tö.

[Th«ng hiÓu]

èng phãng ®iÖn tö lµ mét èng ch©n

kh«ng mµ mÆt tríc cña nã lµ mµn

huúnh quang, ph¸t ra ¸nh s¸ng khi

bÞ ªlectron ®Ëp vµo. PhÝa ®u«i (cæ

èng) cã nguån ph¸t ªlectron, gåm

d©y ®èt, cat«t, çc b¶n cùc ®iÒu

èng phãng ®iÖn tö ®îc dïng

®Ó s¶n xuÊt ®Ìn h×nh TV,

dao ®éng kÝ ®iÖn tö...

46

khiÓn híng bay cña ªlectron.

Khi gi÷a an«t vµ cat«t cã mét

hiÖu ®iÖn thÕ ®ñ lín, chïm ªlectron

ph¸t ra tõ d©y ®èt ®îc t¨ng tèc vµ

®i qua çc cùc ®iÒu khiÓn, tíi ®Ëp

vµo nh÷ng vÞ trÝ x¸c ®Þnh trªn mµn

huúnh quang, t¹o çc ®iÓm s¸ng trªn

mµn.

5. DßNG §IÖN TRONG CHÊT B¸N DÉN

Stt

ChuÈn KT, KN quy

®Þnh trong ch¬ng

tr×nh


KN Ghi chó



b¸n dÉn lo¹i p vµ

b¸n dÉn lo¹i n.

[Th«ng hiÓu]

Dßng ®iÖn trong chÊt b¸n dÉn lµ dßng

çc ªlectron dÉn chuyÓn ®éng ngîc

chiÒu ®iÖn trêng vµ dßng çc lç

trèng chuyÓn ®éng cïng chiÒu ®iÖn

trêng.

B¸n dÉn trong ®ã h¹t t¶i ®iÖn chñ yÕu

lµ ªlectron dÉn gäi lµ b¸n dÉn lo¹i

n. B¸n dÉn trong ®ã h¹t t¶i ®iÖn chñ

yÕu lµ lç trèng gäi lµ b¸n dÉn lo¹i

p. Ch¼ng h¹n, pha t¹p chÊt P, As …

vµo trong silic, ta ®îc b¸n dÉn lo¹i

n ; cßn pha B, Al … vµo silic ta ®-îc

b¸n dÉn lo¹i p.

Trong b¸n dÉn tinh khiÕt,

khi mét ªlectron bÞ bøt

ra khái mèi liªn kÕt, nã

trë nªn tù do vµ trë

thµnh h¹t t¶i ®iÖn, gäi

lµ ªlectron dÉn. Chç

liªn kÕt ®øt sÏ thiÕu mét

ªlectron nªn mang ®iÖn

d¬ng. Nã ®îc xem lµ h¹t

t¶i ®iÖn mang ®iÖn d¬ng,

vµ gäi lµ lç trèng.

2 Nªu ®îc cÊu t¹o cña

líp chuyÓn tiÕp p –

n vµ tÝnh chÊt chØnh

[Th«ng hiÓu]

Líp chuyÓn tiÕp p - n lµ chç tiÕp xóc

47

lu cña nã. cña miÒn mang tÝnh dÉn p vµ miÒn mang

tÝnh dÉn n ®îc t¹o ra trªn mét tinh

thÓ b¸n dÉn.

Líp chuyÓn tiÕp p - n cã tÝnh chÊt

chØnh lu, nghÜa lµ chØ cho dßng ®iÖn

ch¹y theo mét chiÒu tõ p sang n mµ

kh«ng cho dßng ®iÖn ch¹y theo chiÒu

ngîc l¹i.

3 Nªu ®îc cÊu t¹o,

c«ng dông cña ®i«t

b¸n dÉn vµ cña

tranzito.

[Th«ng hiÓu]

§i«t b¸n dÉn thùc chÊt lµ mét líp

chuyÓn tiÕp p - n. Khi mét ®iÖn ¸p

xoay chiÒu ®îc ®Æt vµo ®i«t, th× ®i«t

chØ cho dßng ®iÖn ch¹y theo mét chiÒu

tõ p sang n, gäi lµ chiÒu thuËn. §i«t

b¸n dÉn cã tÝnh chØnh lu vµ ®îc sö

dông trong m¹ch chinh lu dßng ®iÖn

xoay chiÒu.

Tranzito lµ mét dông cô b¸n dÉn trong

®ã cã hai líp chuyÓn tiÕp p - n, ®îc

t¹o thµnh tõ mét mÉu b¸n dÉn b»ng

çch khuÕch t¸n çc t¹p chÊt ®Ó t¹o

thµnh ba cùc, theo thø tù p - n - p

hoÆc n - p - n. Khu vùc ë gi÷a cã bÒ

dµy rÊt nhá (vµi micr«mÐt) vµ cã mËt

®é h¹t t¶i ®iÖn thÊp. Tranzito cã t¸c

dông khuÕch ®¹i tÝn hiÖu ®iÖn. Nã

®ãng vai trß quan träng trong çc

m¹ch ®iÖn b¸n dÉn, ®Ó l¾p çc m¹ch

khuÕch ®¹i vµ kho¸ ®iÖn tö.

48

6. Thực hành: KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH CHỈNH LƯU CỦA ĐIÔT BÁN DẪN VÀ ĐẶC TÍNH KHUYẾCH ĐẠI CỦA TRANZITO



1 Tiến hành thí nghiệm để xác

định được tính chất chỉnh lưu

của điôt bán dẫn và đặc tính

khuếch đại của tranzito.

[Thông hiểu]


Hiểu được cấu tạo của điôt có lớp bán dẫn tiếp xúc n-p. Lớp tiếp

xúc này có tính năng hầu như chỉ cho dòng điện đi qua theo một

chiều.

[Vận dụng]

Biết cách sử dụng các dụng cụ và bố trí được thí nghiệm:

- Biết sử dụng được đồng hồ đa năng hiện số với tính năng đo

cường độ dòng điện và hiệu điện thế một chiều.

- Biết sử dụng được biến thế.

- Nhận biết được điôt bán dẫn và tranzito.

- Mắc được mạch điện theo sơ đồ.


- Mắc điôt theo trường hợp phân cực thuận và phân cực ngược rồi

đo các cặp số liệu (U, I) trong trường hợp khảo sát đặc tính chỉnh

lưu.

- Đo được IB, IC trong trường hợp khảo sát đặc tính khuếch đại của

tranzito.


quả:

- Vẽ được đường đặc trung vôn – ampe trong cả hai trường hợp

khảo sát đặc tính chỉnh lưu của điôt và đặc tính khuếch đại của

tranzito.

- Từ đồ thị nhận xét được vai trò của điôt và tranzito.

50

Ch¬ng IV. Tõ TR¦êNG

1. ChuÈn kiÕn thøc, kÜ n¨ng cña ch¬ng tr×nh.


a) Tõ trêng.

§êng søc tõ.

C¶m øng tõ

b) Lùc tõ. Lùc

Lo-ren-x¬

KiÕn thøc

Nªu ®îc tõ trêng tån t¹i ë ®©u vµ cã tÝnh chÊt g×.

Nªu ®îc c¸c ®Æc ®iÓm cña ®êng søc tõ cña thanh nam

ch©m th¼ng, cña nam ch©m ch÷ U, cña dßng ®iÖn th¼ng dµi,

cña èng d©y cã dßng ®iÖn ch¹y qua.

Ph¸t biÓu ®îc ®Þnh nghÜa vµ nªu ®îc ph¬ng, chiÒu cña

c¶m øng tõ t¹i mét ®iÓm cña tõ trêng. Nªu ®îc ®¬n vÞ ®o

c¶m øng tõ.

ViÕt ®îc c«ng thøc tÝnh c¶m øng tõ t¹i mét ®iÓm trong

tõ trêng g©y bëi dßng ®iÖn th¼ng dµi v« h¹n vµ t¹i mét

®iÓm trong lßng èng d©y cã dßng ®iÖn ch¹y qua.

ViÕt ®îc c«ng thøc tÝnh lùc tõ t¸c dông lªn ®o¹n d©y

dÉn cã dßng ®iÖn ch¹y qua ®Æt trong tõ trêng ®Òu.

Nªu ®îc lùc Lo-ren-x¬ lµ g× vµ viÕt ®îc c«ng thøc

tÝnh lùc nµy.

KÜ n¨ng

VÏ ®îc c¸c ®êng søc tõ biÓu diÔn tõ trêng cña thanh

nam ch©m th¼ng, cña dßng ®iÖn th¼ng dµi, cña èng d©y cã

dßng ®iÖn ch¹y qua vµ cña tõ trêng ®Òu.

X¸c ®Þnh ®îc ®é lín, ph¬ng, chiÒu cña vect¬ c¶m øng

tõ t¹i mét ®iÓm trong tõ trêng g©y bëi dßng ®iÖn th¼ng

dµi vµ t¹i mét ®iÓm trong lßng èng d©y cã dßng ®iÖn ch¹y

qua.

51

X¸c ®Þnh ®îc vect¬ lùc tõ t¸c dông lªn mét ®o¹n d©y

dÉn th¼ng cã dßng ®iÖn ch¹y qua ®îc ®Æt trong tõ trêng

®Òu.

X¸c ®Þnh ®îc cêng ®é, ph¬ng, chiÒu cña lùc Lo-renx¬

t¸c dông lªn mét ®iÖn tÝch q chuyÓn ®éng víi vËn tèc vr

trong mÆt ph¼ng vu«ng gãc víi c¸c ®êng søc cña tõ trêng

®Òu.


1. Tõ TR¦êNG

Stt ChuÈn KT, KN quy

®Þnh trong ch¬ng


KN Ghi chó

52

tr×nh

1 Nªu ®îc tõ trêng

tån t¹i ë ®©u vµ cã

tÝnh chÊt g×.

[Th«ng hiÓu]

Tõ trêng lµ mét d¹ng vËt chÊt tån

t¹i trong kh«ng gian cã çc ®iÖn tÝch

chuyÓn ®éng (xung quanh dßng ®iÖn hoÆc

nam ch©m). Tõ trêng cã tÝnh chÊt lµ

nã t¸c dông lùc tõ lªn mét dßng ®iÖn

hay mét nam ch©m ®Æt trong ®ã.

Ngêi ta quy íc: Híng cña tõ

trêng t¹i mét ®iÓm lµ híng Nam-B¾c

cña kim nam ch©m nhá n»m c©n b»ng t¹i

®iÓm ®ã.

T¬ng t¸c gi÷a nam ch©m

víi nam ch©m, gi÷a dßng

®iÖn víi nam ch©m vµ gi÷a

dßng ®iÖn víi dßng ®iÖn

®Òu gäi lµ t¬ng t¸c tõ.

Lùc t¬ng t¸c trong çc

trêng hîp ®ã gäi lµ lùc

tõ.

Kim nam ch©m nhá, dïng ®Ó

ph¸t hiÖn tõ trêng, gäi

lµ nam ch©m thö.

2 Nªu ®îc çc ®Æc

®iÓm cña ®êng søc

tõ cña thanh nam

ch©m th¼ng, cña nam

ch©m ch÷ U.

[Th«ng hiÓu]

§Æc ®iÓm ®êng søc tõ cña nam ch©m th¼ng :

Bªn ngoµi nam ch©m, ®êng søc tõ lµ

nh÷ng ®êng cong, h×nh d¹ng ®èi xøng

qua trôc cña thanh nam ch©m, cã chiÒu

®i ra tõ cùc B¾c vµ ®i vµo ë cùc Nam.

Cµng gÇn ®Çu thanh nam ch©m, ®êng

søc cµng mau h¬n (tõ trêng cµng m¹nh

h¬n).

§Æc ®iÓm ®êng søc tõ cña nam ch©m ch÷ U :


nh÷ng ®êng cong cã h×nh d¹ng ®èi xøng

qua trôc cña thanh nam ch©m ch÷ U, cã

chiÒu ®i ra tõ cùc B¾c vµ ®i vµo ë cùc

Nam.


§êng søc tõ lµ nh÷ng

®êng vÏ trong kh«ng gian

cã tõ trêng, sao cho

tiÕp tuyÕn t¹i mçi ®iÓm

trïng víi híng cña tõ

trêng t¹i ®iÓm ®ã. ChiÒu

cña ®êng søc tõ t¹i mét

®iÓm lµ chiÒu cña tõ

trêng t¹i ®iÓm ®ã.

Çc tÝnh chÊt cña ®êng

søc tõ :

T¹i mçi ®iÓm trong tõ

trêng, cã thÓ vÏ ®îc

mét ®êng søc tõ ®i qua

vµ chØ mét mµ th«i.

Çc ®êng søc tõ lµ

nh÷ng ®êng cong kÝn.

N¬i nµo tõ trêng m¹nh h¬n th× çc ®êng søc tõ

ë ®ã vÏ mau h¬n (dµy

53


h¬n).

§êng søc tõ cña tõ trêng trong

kho¶ng gi÷a hai cùc cña nam ch©m h×nh

ch÷ U lµ nh÷ng ®êng th¼ng song song

çch ®Òu nhau. Tõ trêng trong khu vùc

®ã lµ tõ trêng ®Òu.

h¬n), n¬i nµo tõ trêng

yÕu th× çc ®êng søc tõ

ë ®ã vÏ tha h¬n.

H×nh ¶nh çc m¹t s¾t s¾p

xÕp cã trËt tù trong tõ

trêng cho ta tõ phæ.

3 VÏ ®îc çc ®êng

søc tõ biÓu diÔn vµ

nªu çc ®Æc ®iÓm

cña ®êng søc tõ

cña dßng ®iÖn th¼ng

dµi, cña èng d©y cã

dßng ®iÖn ch¹y qua

vµ cña tõ trêng

®Òu.

[Th«ng hiÓu]

Dßng ®iÖn th¼ng dµi :

Çc ®êng søc tõ cña dßng ®iÖn th¼ng

lµ çc ®êng trßn ®ång t©m n»m trong

mÆt ph¼ng vu«ng gãc víi dßng ®iÖn. T©m

cña çc ®êng søc tõ lµ giao ®iÓm cña

mÆt ph¼ng ®ã vµ d©y dÉn.

ChiÒu cña çc ®êng søc tõ ®îc x¸c

®Þnh theo quy t¾c n¾m tay ph¶i : Gi¬

ngãn çi cña bµn tay ph¶i híng theo

chiÒu dßng ®iÖn, khum bèn ngãn kia

xung quanh d©y dÉn th× chiÒu tõ cæ tay

®Õn çc ngãn lµ chiÒu cña ®êng søc

tõ.

èng d©y cã dßng ®iÖn ch¹y qua :

Bªn trong èng d©y, çc ®êng søc tõ

song song víi trôc èng d©y vµ çch ®Òu

nhau. NÕu èng d©y ®ñ dµi (chiÒu dµi

rÊt lín so víi ®êng kÝnh cña èng) th×

tõ trêng bªn trong èng d©y lµ tõ

trêng ®Òu. Bªn ngoµi èng, ®êng søc

tõ cã d¹ng gièng ®êng søc tõ cña nam

ch©m th¼ng.

Tõ trêng cña dßng ®iÖn

trßn :

Çc ®êng søc tõ cña

dßng ®iÖn trßn ®Òu cã

chiÒu ®i vµo mét mÆt vµ

®i ra mÆt kia cña dßng

®iÖn trßn Êy.

§êng søc tõ ë t©m dßng

®iÖn trßn lµ mét ®êng

th¼ng vu«ng gãc víi mÆt

dßng ®iÖn trßn. Quy íc :

MÆt Nam cña dßng ®iÖn

trßn lµ mÆt khi nh×n vµo

ta thÊy dßng ®iÖn ch¹y

theo chiÒu kim ®ång hå,

cßn mÆt B¾c th× ngîc

l¹i.

Çc ®êng søc tõ cña

dßng ®iÖn trßn cã chiÒu

®i vµo mÆt Nam vµ ®i ra

tõ mÆt B¾c cña dßng ®iÖn

trßn Êy.

Ta cã thÓ dïng quy t¾c

n¾m tay ph¶i ®Ó x¸c ®Þnh

54

ChiÒu çc ®êng søc tõ trong lßng

èng d©y ®îc x¸c ®Þnh theo quy t¾c n¾m

tay ph¶i: Khum bµn tay ph¶i sao cho

chiÒu tõ cæ tay ®Õn ngãn tay chØ chiÒu

dßng ®iÖn ch¹y qua èng d©y, th× ngãn

tay çi cho·i ra chØ chiÒu cña ®êng

søc tõ trong lßng èng d©y.

Quy íc : Khi nh×n theo ph¬ng trôc

èng d©y, thÊy dßng ®iÖn ch¹y theo

chiÒu kim ®ång hå, th× ®Çu èng d©y ®ã

gäi lµ mÆt Nam cña èng d©y, cßn ®Çu

kia gäi lµ mÆt B¾c cña èng d©y. Khi

®ã, ®êng søc tõ trong lßng èng d©y ®i

ra tõ mÆt B¾c vµ ®i vµo mÆt Nam.

Tõ trêng ®Òu:

§êng søc cña tõ trêng ®Òu lµ nh÷ng

®êng th¼ng song song çch ®Òu nhau.

ChiÒu cña ®êng søc trïng víi híng

Nam - B¾c cña kim nam ch©m thö ®Æt

trong tõ trêng.

[VËn dông]

BiÕt çch vÏ çc ®êng søc tõ cña dßng

®iÖn th¼ng dµi, cña èng d©y cã dßng

®iÖn ch¹y qua vµ cña tõ trêng ®Òu

theo m« t¶ ë trªn.

chiÒu cña ®êng søc tõ

t¹i t©m cña dßng ®iÖn

trßn: Khum bµn tay ph¶i

sao cho chiÒu tõ cæ tay

®Õn ngãn tay chØ chiÒu

dßng ®iÖn trßn, th× ngãn

tay çi cho·i ra chØ

chiÒu cña ®êng søc tõ ®i

qua t©m cña dßng ®iÖn

trßn.

Ngêi ta cã thÓ dïng quy

t¾c çi ®inh èc hoÆc quy

t¾c vÆn nót chai ®Ó x¸c

®Þnh chiÒu ®êng søc tõ

cña tõ trêng cña mét sè

dßng ®iÖn cã d¹ng ®¬n

gi¶n.

2. LùC Tõ. C¶M øNG Tõ

Stt

ChuÈn KT, KN quy

®Þnh trong ch¬ng

tr×nh


KN Ghi chó

55


nghÜa vµ nªu ®îc

ph¬ng, chiÒu cña

c¶m øng tõ t¹i mét

®iÓm cña tõ trêng.

Nªu ®îc ®¬n vÞ ®o

c¶m øng tõ.

[Th«ng hiÓu]

§Æt mét ®o¹n d©y dÉn ®ñ ng¾n (cã

chiÒu dµi l vµ cêng ®é dßng ®iÖn I)

vu«ng gãc víi ®êng søc tõ t¹i mét

®iÓm trong tõ trêng th× lùc tõ Fur t¸c

dông lªn d©y cã ®é lín lµ F = BIl (B

lµ hÖ sè tØ lÖ phô thuéc vµo vÞ trÝ

®Æt ®o¹n d©y).

Thùc nghiÖm cho thÊy F

Il kh«ng ®æi, nªn

th¬ng sè nµy ®Æc trng cho tõ trêng

vµ gäi lµ c¶m øng tõ.

Ta gäi vect¬ c¶m øng tõ Bur t¹i mét

®iÓm trong tõ trêng ®Æc trng cho tõ

trêng vÒ ph¬ng diÖn t¸c dông lùc, lµ

mét vect¬ :

Cã híng trïng víi híng cña ®êng

søc tõ trêng t¹i ®iÓm ®ã ;

Cã ®é lín lµ F

BI

l, trong ®ã l lµ

chiÒu dµi cña ®o¹n d©y dÉn ng¾n cã

cêng ®é dßng ®iÖn I, ®Æt t¹i ®iÓm x¸c

®Þnh trong tõ trêng vµ vu«ng gãc víi

c¸c ®êng søc tõ t¹i ®iÓm ®ã.

Trong hÖ SI, lùc tõ F ®o b»ng N,

cêng ®é dßng ®iÖn I ®o b»ng A, chiÒu

dµi ®o¹n d©y ®iÖn l ®o b»ng m th× ®¬n

vÞ cña c¶m øng tõ lµ tesla (T).

Nguyªn lÝ chång chÊt tõ

trêng :

Gi¶ sö hÖ cã n nam ch©m

(hay dßng ®iÖn). T¹i ®iÓm

M, tõ trêng chØ cña nam

ch©m thø nhÊt lµ 1Bur, tõ

trêng chØ cña nam ch©m

thø hai lµ 2Bur,...tõ

trêng chØ cña nam ch©m

thø n lµ nBur

. Gäi Bur lµ tõ

trêng cña hÖ t¹i M th× :

1 2 nB B B ... B ur ur ur ur

2 ViÕt ®îc c«ng thøc [Th«ng hiÓu] I

rl gäi lµ vect¬ phÇn tö

56

tÝnh lùc tõ t¸c

dông lªn ®o¹n d©y

dÉn cã dßng ®iÖn

ch¹y qua ®Æt trong

tõ trêng ®Òu.

X¸c ®Þnh ®îc vect¬

lùc tõ t¸c dông lªn

mét ®o¹n d©y dÉn

th¼ng cã dßng ®iÖn

ch¹y qua ®îc ®Æt

trong tõ trêng

®Òu.

Mét ®o¹n d©y dÉn cã chiÒu dµi l vµ

dßng ®iÖn I ch¹y qua, ®îc ®Æt trong

tõ trêng ®Òu c¶m øng tõ lµ Bur th× chÞu

t¸c dông cña lùc tõ Fur cã ®iÓm ®Æt t¹i

trung ®iÓm ®o¹n d©y, cã ph¬ng vu«ng

gãc víi ®o¹n d©y vµ vect¬ Bur, cã chiÒu

tu©n theo quy t¾c bµn tay tr¸i, vµ cã

®é lín tÝnh b»ng c«ng thøc:

F = BIlsin

trong ®ã, lµ gãc t¹o bëi ®o¹n d©y

dÉn vµ vect¬ Bur, I lµ cêng ®é dßng

®iÖn ch¹y trong ®o¹n d©y.

Quy t¾c bµn tay tr¸i: §Ó bµn tay

tr¸i sao cho vect¬ Bur híng vµo lßng

bµn tay, chiÒu tõ cæ tay ®Õn ngãn gi÷a

lµ chiÒu cña dßng ®iÖn trong d©y dÉn,

khi ®ã chiÒu ngãn c¸i cho·i ra chØ

chiÒu cña lùc tõ Fur.

[VËn dông]

BiÕt c¸ch x¸c ®Þnh vect¬ lùc tõ t¸c

dông lªn mét ®o¹n d©y dÉn th¼ng cã

dßng ®iÖn ch¹y qua ®îc ®Æt trong tõ

trêng ®Òu.

dßng ®iÖn, cã ®é lín lµ

Il, vµ cã híng cña dßng

®iÖn.

57

3. Tõ TR¦êNG CñA DßNG §IÖN ch¹y TRONG ÇC D¢Y DÉN Cã H×NH D¹NG §ÆC BIÖT




tÝnh c¶m øng tõ t¹i

mét ®iÓm trong tõ

trêng g©y bëi dßng

®iÖn th¼ng dµi v«

h¹n.

X¸c ®Þnh ®îc ®é lín,

ph¬ng, chiÒu cña

vect¬ c¶m øng tõ t¹i



®iÖn th¼ng dµi.

[Th«ng hiÓu]

§é lín c¶m øng tõ t¹i mét ®iÓm çch d©y

dÉn th¼ng dµi mang dßng ®iÖn I mét kho¶ng

r trong ch©n kh«ng ®îc tÝnh b»ng c«ng

thøc :

7 IB 2.10

r

trong ®ã, I ®o b»ng ampe (A), r ®o b»ng

mÐt (m), B ®o b»ng tesla (T).

[Th«ng hiÓu]

BiÕt dùa vµo ®Æc ®iÓm cña vect¬ c¶m øng

tõ ®Ó x¸c ®Þnh ®é lín, ph¬ng, chiÒu cña

vect¬ c¶m øng tõ :

T¹i mét ®iÓm kh¶o s¸t çch dßng ®iÖn

th¼ng dµi mét kho¶ng r, vect¬ c¶m øng tõ

cã ph¬ng vu«ng gãc víi b¸n kÝnh nèi ®iÓm

kh¶o s¸t víi t©m O (giao cña dßng ®iÖn

víi mÆt ph¼ng chøa vu«ng gãc víi dßng

®iÖn chøa ®iÓm kh¶o s¸t), cã chiÒu tu©n

theo quy t¾c n¾m tay ph¶i.

Dßng ®iÖn th¼ng rÊt

dµi vµ ®iÓm kh¶o s¸t

ë xa ®Çu d©y (l>>r).



mét ®iÓm trong lßng

èng d©y cã dßng ®iÖn

ch¹y qua.

[Th«ng hiÓu]

§é lín c¶m øng tõ B trong lßng èng d©y

dµi l, cã N vßng d©y vµ cã dßng ®iÖn I

ch¹y qua, ®îc tÝnh b»ng c«ng thøc :

58


ph¬ng, chiÒu cña




ch¹y qua.

7 NB 4 .10 I

l hay

7B 4 .10 nI

trong ®ã, I ®o b»ng ampe (A), l ®o b»ng

mÐt (m), l

Nn lµ sè vßng d©y trªn mét mÐt

chiÒu dµi èng d©y.

[VËn dông]


tõ ®Ó x¸c ®Þnh ®é lín, ph¬ng, chiÒu cña

vect¬ c¶m øng tõ :

T¹i mét ®iÓm trong lßng èng d©y cã dßng

®iÖn qua, vect¬ c¶m øng tõ cã ph¬ng

trïng víi trôc èng d©y, cã chiÒu tu©n

theo quy t¾c n¾m tay ph¶i.

Vect¬ c¶m øng tõ Bur cã híng trïng víi

híng cña ®êng søc trong lßng èng d©y.

4. LùC LO-REN-X¥

Stt

ChuÈn KT, KN quy

®Þnh trong ch¬ng

tr×nh

Møc ®é thÓ hiÖn cô thÓ cña chuÈn KT, KN Ghi chó

1 Nªu ®îc lùc Lo-ren-

x¬ lµ g× vµ viÕt

®îc c«ng thøc tÝnh

lùc nµy.

[Th«ng hiÓu]

Lùc tõ t¸c dông lªn h¹t mang ®iÖn tÝch

chuyÓn ®éng trong tõ trêng gäi lµ lùc Lo-

ren-x¬. Lùc Lo-ren-x¬ do tõ trêng cã c¶m

øng tõBur t¸c dông lªn mét h¹t cã ®iÖn tÝch q0

chuyÓn ®éng víi vËn tèc vr:

59

Cã ph¬ng vu«ng gãc víi vr vµ B

ur;

Cã chiÒu tu©n theo quy t¾c bµn tay tr¸i: §Ó

bµn tay tr¸i më réng sao cho tõ trêng híng

vµo lßng bµn tay, chiÒu tõ cæ tay ®Õn ngãn

gi÷a lµ chiÒu cña vr khi q0 > 0 vµ ngîc chiÒu

vr khi q0 < 0, khi ®ã chiÒu cña lùc Lo-ren-x¬

lµ chiÒu ngãn c¸i cho·i ra;

Cã ®é lín : 0f q vBsin , trong ®ã lµ gãc

hîp bëi vr vµ B.

ur

2 X¸c ®Þnh ®îc cêng

®é, ph¬ng, chiÒu

cña lùc Lo-ren-x¬

t¸c dông lªn mét

®iÖn tÝch q chuyÓn

®éng víi vËn tèc vr

trong mÆt ph¼ng

vu«ng gãc víi c¸c

®êng søc cña tõ

trêng ®Òu.

[Th«ng hiÓu]

Mét ®iÖn tÝch q chuyÓn ®éng trong mét tõ

trêng ®Òu Bur. Trong trêng hîp vËn tèc v

r cña

®iÖn tÝch n»m trong mÆt ph¼ng vu«ng gãc víi

®êng søc cña tõ trêng ®Òu, vect¬ lùc Lo-

ren-x¬ n»m trong mÆt ph¼ng vµ lu«n vu«ng gãc

víi vËn tèc cña ®iÖn tÝch. §iÖn tÝch chuyÓn

®éng trßn ®Òu. Lùc Lo-ren-x¬ ®ãng vai trß

lùc híng t©m, cã ®é lín lµ :

2mvf q vB

R

trong ®ã R lµ b¸n kÝnh cña quü ®¹o trßn.

ChiÒu cña lùc Lo-ren-x¬ tu©n theo quy t¾c

bµn tay tr¸i.

Quü ®¹o cña mét

h¹t tÝch ®iÖn q

trong mét tõ

trêng ®Òu, víi

®iÒu kiÖn vËn tèc

ban ®Çu vr vu«ng

gãc víi vect¬ c¶m

øng tõ Bur, lµ mét

®êng trßn n»m

trong mÆt ph¼ng

vu«ng gãc víi tõ

trêng, cã b¸n

kÝnh R lµ:

mvR

q B

trong ®ã, m lµ

khèi lîng cña

®iÖn tÝch chuyÓn

®éng.

60

Ch¬ng V. C¶M øNG §IÖN Tõ


61


a) HiÖn tîng

c¶m øng ®iÖn

tõ. Tõ th«ng.

SuÊt ®iÖn ®éng

c¶m øng

b) HiÖn tîng

tù c¶m. SuÊt

®iÖn ®éng tù

c¶m. §é tù c¶m

c) N¨ng lîng

tõ trêng trong

èng d©y

KiÕn thøc

M« t¶ ®îc thÝ nghiÖm vÒ hiÖn tîng c¶m øng ®iÖn tõ.

ViÕt ®îc c«ng thøc tÝnh tõ th«ng qua mét diÖn tÝch vµ

nªu ®îc ®¬n vÞ ®o tõ th«ng. Nªu ®îc c¸c c¸ch lµm biÕn

®æi tõ th«ng.

Ph¸t biÓu ®îc ®Þnh luËt Fa-ra-®©y vÒ c¶m øng ®iÖn tõ,

®Þnh luËt Len-x¬ vÒ chiÒu dßng ®iÖn c¶m øng vµ viÕt ®îc

hÖ thøc : cet

.

Nªu ®îc dßng ®iÖn Fu-c« lµ g×.

Nªu ®îc hiÖn tîng tù c¶m lµ g×.

Nªu ®îc ®é tù c¶m lµ g× vµ ®¬n vÞ ®o ®é tù c¶m.

Nªu ®îc tõ trêng trong lßng èng d©y cã dßng ®iÖn ch¹y qua vµ mäi tõ trêng ®Òu mang n¨ng lîng.

KÜ n¨ng

Lµm ®îc thÝ nghiÖm vÒ hiÖn tîng c¶m øng ®iÖn tõ.

TÝnh ®îc suÊt ®iÖn ®éng c¶m øng trong trêng hîp tõ

th«ng qua mét m¹ch kÝn biÕn ®æi ®Òu theo thêi gian.

X¸c ®Þnh ®îc chiÒu cña dßng ®iÖn c¶m øng theo ®Þnh

luËt Len-x¬.

TÝnh ®îc suÊt ®iÖn ®éng tù c¶m trong èng d©y khi dßng

®iÖn ch¹y qua nã cã cêng ®é biÕn ®æi ®Òu theo thêi gian.

62


1. Tõ TH¤NG. C¶M øNG §IÖN Tõ

Stt

ChuÈn KT, KN quy

®Þnh trong ch¬ng

tr×nh



tÝnh tõ th«ng qua

mét diÖn tÝch vµ nªu

®îc ®¬n vÞ ®o tõ

th«ng. Nªu ®îc çc

çch lµm biÕn ®æi tõ

th«ng.

[Th«ng hiÓu]

XÐt mét diÖn tÝch S n»m trong tõ

trêng ®ÒuBr. Gäi n

rlµ vect¬ ph¸p tuyÕn

cña mÆt S, lµ vect¬ vu«ng gãc víi diÖn

tÝch mÆt S, cã ®é dµi b»ng ®¬n vÞ. Gäi

lµ gãc t¹o bëi vect¬ nrvíi vect¬ c¶m

øng tõ Br, th× ®¹i lîng = BScos gäi

lµ tõ th«ng qua diÖn tÝch S ®· cho.

Trong hÖ SI, B ®o b»ng tesla (T), S

®o b»ng mÐt vu«ng (m2), tõ th«ng ®o

b»ng vªbe (Wb). 1 Wb = 1 T. 1 m2.

Cã ba çch lµm biÕn ®æi tõ th«ng :

Thay ®æi ®é lín B cña c¶m øng tõ Br;

Thay ®æi ®é lín cña diÖn tÝch S ;

Thay ®æi gi¸ trÞ cña gãc (gãc hîp

bëi vect¬ nr víi vect¬ c¶m øng tõ B

r).

Tõ th«ng lµ mét ®¹i

lîng ®¹i sè, dÊu cña

tõ th«ng phô thuéc vµo

viÖc chän chiÒu cñanr.

Th«ng thêng chän nr sao

cho lµ gãc nhän, lóc

®ã lµ mét ®¹i lîng

d¬ng.

2 M« t¶ ®îc thÝ

nghiÖm vÒ hiÖn tîng

c¶m øng ®iÖn tõ.

[Th«ng hiÓu]

ThÝ nghiÖm 1 : ThÝ nghiÖm gåm mét nam

ch©m vµ mét èng d©y cã m¾c mét ®iÖn kÕ

nh¹y ®Ó ph¸t hiÖn dßng ®iÖn trong èng

63

Lµm ®îc thÝ nghiÖm

vÒ hiÖn tîng c¶m

øng ®iÖn tõ.

d©y.

Khi èng d©y vµ nam ch©m ®øng yªn th×

trong èng d©y kh«ng cã dßng ®iÖn. Khi

èng d©y vµ nam ch©m chuyÓn ®éng t¬ng

®èi víi nhau th× trong thêi gian chuyÓn

®éng, trong èng d©y cã dßng ®iÖn.

ThÝ nghiÖm cho biÕt tõ trêng kh«ng

sinh ra dßng ®iÖn. Nhng khi sè ®êng

søc tõ qua èng d©y thay ®æi th× cã dßng

®iÖn qua èng d©y.

ThÝ nghiÖm 2 : ThÝ nghiÖm gåm m¹ch

®iÖn cã mét cuén d©y ®îc lång trong

vßng d©y cã kim ®iÖn kÕ. Khi ®ãng hoÆc

ng¾t m¹ch ®iÖn hoÆc dÞch chuyÓn biÕn

trë (dßng ®iÖn trong m¹ch thay ®æi) th×

trong thêi gian dßng ®iÖn trong m¹ch

thay ®æi, trong vßng d©y cã dßng ®iÖn

ch¹y qua, tøc lµ khi sè ®êng søc tõ

xuyªn qua èng d©y biÕn ®æi th× trong

vßng d©y xuÊt hiÖn dßng ®iÖn.

C¸c thÝ nghiÖm trªn chøng tá :

Mçi khi tõ th«ng qua m¹ch kÝn biÕn

thiªn th× trong m¹ch kÝn xuÊt hiÖn mét

dßng ®iÖn gäi lµ dßng ®iÖn c¶m øng.

HiÖn tîng xuÊt hiÖn dßng ®iÖn c¶m øng

trong m¹ch ®iÖn kÝn gäi lµ hiÖn tîng


HiÖn tîng c¶m øng ®iÖn tõ chØ tån

t¹i trong kho¶ng thêi gian tõ th«ng qua

64

m¹ch biÕn thiªn.

[VËn dông]

BiÕt çch tiÕn hµnh ®îc çc thÝ nghiÖm

vÒ hiÖn tîng c¶m øng ®iÖn tõ ë trªn.

3 X¸c ®Þnh ®îc chiÒu

cña dßng ®iÖn c¶m

øng theo ®Þnh luËt

Len-x¬.

[Th«ng hiÓu]

§Þnh luËt Len-x¬: Dßng ®iÖn c¶m øng

xuÊt hiÖn trong m¹ch kÝn cã chiÒu sao

cho tõ trêng do nã sinh ra cã t¸c dông

chèng l¹i sù biÕn thiªn tõ th«ng ®·

sinh ra nã.

§Þnh luËt Len-x¬ cã thÓ diÔn ®¹t theo

çch sau:

Khi tõ th«ng qua m¹ch ®iÖn kÝn biÕn

thiªn do kÕt qu¶ cña mét chuyÓn ®éng

nµo ®ã th× th× tõ trêng sinh ra bëi

dßng ®iÖn c¶m øng cã t¸c dông chèng l¹i

chuyÓn ®éng nãi trªn.


Fu-c« lµ g×.

[Th«ng hiÓu]

Dßng Fu-c« lµ dßng ®iÖn c¶m øng xuÊt

hiÖn trong çc vËt dÉn (ch¼ng h¹n, mét

khèi kim lo¹i) khi chóng chuyÓn ®éng

trong mét tõ trêng hoÆc ®îc ®Æt trong

mét tõ trêng biÕn thiªn theo thêi

gian.

Dßng Fu-c« cã thÓ g©y

ra t¸c dông cã h¹i

(ch¼ng h¹n, lµm nãng

m¸y biÕn ¸p) hoÆc cã

lîi (ch¼ng h¹n, øng

dông trong bé phËn

phanh ®iÖn tõ cña mét

sè « t«, hoÆc dïng ®Ó

®èt nãng kim lo¹i trong

mét sè lß t«i kim

lo¹i).

65

2. SUÊT §IÖN §éNG C¶M øNG




Fa-ra-®©y vÒ c¶m øng

®iÖn tõ.

TÝnh ®îc suÊt ®iÖn ®éng

c¶m øng trong trêng hîp

tõ th«ng qua mét m¹ch

biÕn ®æi ®Òu theo thêi

gian trong c¸c bµi to¸n.

[Th«ng hiÓu]

§Þnh luËt Fa-ra-®©y vÒ c¶m øng ®iÖn tõ:

§é lín suÊt ®iÖn ®éng c¶m øng xuÊt hiÖn

trong m¹ch kÝn tØ lÖ víi tèc ®é biÕn

thiªn tõ th«ng qua m¹ch kÝn ®ã.

cet

NÕu ®Ó ý ®Õn chiÒu cña dßng ®iÖn c¶m

øng theo ®Þnh luËt Len-x¬, th× ta cã hÖ

thøc tÝnh suÊt ®iÖn ®éng c¶m øng:

cet

[VËn dông]

BiÕt c¸ch x¸c ®Þnh tõ th«ng vµ tÝnh

suÊt ®iÖn ®éng c¶m øng theo c«ng thøc.

NÕu tõ th«ng qua mét

m¹ch ®iÖn kÝn biÕn

thiªn theo thêi gian

th× trong m¹ch ®iÖn

xuÊt hiÖn dßng ®iÖn

c¶m øng. SuÊt ®iÖn

®éng c¶m øng lµ suÊt

®iÖn ®éng sinh ra

dßng ®iÖn c¶m øng

trong m¹ch kÝn.

NÕu m¹ch ®iÖn lµ

khung d©y cã N vßng

th×:

ce Nt

3. Tù C¶M


trong ch¬ng tr×nh


KN Ghi chó

66

1 Nªu ®îc ®é tù c¶m lµ

g× vµ ®¬n vÞ ®o ®é tù

c¶m.

[Th«ng hiÓu]

Dßng ®iÖn ch¹y qua mét m¹ch ®iÖn

kÝn g©y ra tõ trêng. Tõ trêng nµy

g©y ra tõ th«ng qua m¹ch ®ã. Tõ

th«ng tØ lÖ víi cêng ®é i :

= Li

HÖ sè tØ lÖ L gäi lµ ®é tù c¶m, chØ

phô thuéc vµo cÊu t¹o vµ kÝch thíc

cña m¹ch.

Trong hÖ SI, cêng ®é dßng ®iÖn i

®o b»ng A, tõ th«ng ®o b»ng Wb, ®é

tù c¶m ®o b»ng henri (H).

2 Nªu ®îc hiÖn tîng tù

c¶m lµ g×.

TÝnh ®îc suÊt ®iÖn

®éng tù c¶m trong èng

d©y khi dßng ®iÖn ch¹y

qua nã cã cêng ®é

[Th«ng hiÓu]

HiÖn tîng tù c¶m lµ hiÖn tîng

c¶m øng ®iÖn tõ trong mét m¹ch ®iÖn

do chÝnh sù biÕn ®æi cña cêng ®é

dßng ®iÖn trong m¹ch ®ã g©y ra.

C«ng thøc tÝnh suÊt ®iÖn ®éng tù

c¶m:

tc

ie L

t t

ChØ xÐt trêng hîp cêng ®é dßng

®iÖn biÕn ®æi ®Òu, tøc lµ i

t

kh«ng

thay ®æi theo thêi gian (hay b»ng

h»ng sè).

[VËn dông]

BiÕt c¸ch tÝnh suÊt ®iÖn ®éng tù c¶m

Khi cã hiÖn tîng tù

c¶m, trong m¹ch xuÊt

hiÖn suÊt ®iÖn ®éng c¶m

øng cã ®é lín tØ lÖ víi

tèc ®é biÕn thiªn cêng

®é dßng ®iÖn trong m¹ch.

67

biÕn ®æi ®Òu theo thêi

gian.

theo c«ng thøc.


trong lßng èng d©y cã

dßng ®iÖn ch¹y qua vµ

mäi tõ trêng ®Òu mang

n¨ng lîng.

[Th«ng hiÓu]

N¨ng lîng ®îc tÝch luü trong èng

d©y tù c¶m khi cã dßng ®iÖn ch¹y qua

chÝnh lµ n¨ng lîng cña tõ trêng

tån t¹i trong èng d©y.

Ngêi ta ®· chøng minh ®îc r»ng

tõ trêng trong lßng èng d©y cã dßng

®iÖn ch¹y qua vµ mäi tõ trêng ®Òu

mang n¨ng lîng.

èng d©y cã ®é tù c¶m L

gäi lµ èng d©y tù c¶m

hay cuén c¶m.

N¨ng lîng tõ trêng W

trong lßng èng d©y cã hÖ

sè tù c¶m L vµ cêng ®é

dßng ®iÖn i ch¹y qua lµ:

2LiW = .

2

68

Ch¬ng VI. KHóC X¹ ¸NH S¸NG



a) §Þnh luËt

khóc x¹ ¸nh

s¸ng. ChiÕt

suÊt. TÝnh chÊt

thuËn nghÞch

cña sù truyÒn

¸nh s¸ng

b) HiÖn tîng

ph¶n x¹ toµn

phÇn. Çp quang

KiÕn thøc

Ph¸t biÓu ®îc ®Þnh luËt khóc x¹ ¸nh s¸ng vµ viÕt ®îc

hÖ thøc cña ®Þnh luËt nµy.

Nªu ®îc chiÕt suÊt tuyÖt ®èi, chiÕt suÊt tØ ®èi lµ g×.

Nªu ®îc tÝnh chÊt thuËn nghÞch cña sù truyÒn ¸nh s¸ng

vµ chØ ra sù thÓ hiÖn tÝnh chÊt nµy ë ®Þnh luËt khóc x¹

¸nh s¸ng.

M« t¶ ®îc hiÖn tîng ph¶n x¹ toµn phÇn vµ nªu ®îc ®iÒu

kiÖn x¶y ra hiÖn tîng nµy.

M« t¶ ®îc sù truyÒn ¸nh s¸ng trong çp quang vµ nªu

®îc vÝ dô vÒ øng dông cña çp quang.

KÜ n¨ng

VËn dông ®îc hÖ thøc cña ®Þnh luËt khóc x¹ ¸nh s¸ng.

VËn dông ®îc c«ng thøc tÝnh gãc giíi h¹n ph¶n x¹ toµn

phÇn.

ChÊp nhËn hiÖn

tîng ph¶n x¹

toµn phÇn x¶y

ra khi i igh.


1. KHóC X¹ ¸NH S¸NG

69

Stt

ChuÈn KT, KN quy

®Þnh trong ch¬ng

tr×nh



luËt khóc x¹ ¸nh

s¸ng vµ viÕt ®îc

hÖ thøc cña ®Þnh

luËt nµy.

VËn dông ®îc hÖ

thøc cña ®Þnh luËt

khóc x¹ ¸nh s¸ng.

[Th«ng hiÓu]

§Þnh luËt khóc x¹ ¸nh s¸ng :

Tia khóc x¹ n»m trong mÆt ph¼ng tíi

(t¹o bëi tia tíi vµ ph¸p tuyÕn cña mÆt

ph©n çch t¹i ®iÓm tíi) vµ ë phÝa bªn kia

ph¸p tuyÕn so víi tia tíi.

Víi hai m«i trêng trong suèt nhÊt

®Þnh, tØ sè gi÷a sin gãc tíi (sin i) vµ

sin gãc khóc x¹ (sin r) lu«n kh«ng ®æi :

sini

sin r= h»ng sè

[VËn dông]

BiÕt tÝnh chiÕt suÊt, gãc tíi, gãc khóc

x¹ trong çc hÖ thøc cña ®Þnh luËt khóc

x¹.

Khóc x¹ ¸nh s¸ng lµ

hiÖn tîng lÖch ph¬ng

(g·y) cña çc tia s¸ng

khi truyÒn xiªn gãc qua

mÆt ph©n çch gi÷a hai

m«i trêng trong suèt

kh¸c nhau.

ChØ xÐt bµi to¸n cã tèi

®a hai lÇn khóc x¹ cña

tia s¸ng trªn mét ®êng

truyÒn.

2 Nªu ®îc chiÕt suÊt

tuyÖt ®èi, chiÕt

suÊt tØ ®èi lµ g×.

[Th«ng hiÓu]

TØ sè sini

sinr gäi lµ chiÕt suÊt tØ ®èi n21

cña m«i trêng 2 (chøa tia khóc x¹) ®èi

víi m«i trêng 1 (chøa tia tíi) : sini

sinr=

n21.

NÕu n21 > 1 th× r < i : Tia khóc x¹ bÞ lÖch l¹i gÇn ph¸p tuyÕn h¬n. Ta nãi, m«i

trêng 2 chiÕt quang h¬n m«i trêng 1.

NÕu n21 < 1 th× r > i : Tia khóc x¹ bÞ lÖch xa ph¸p tuyÕn h¬n. Ta nãi, m«i

trêng 2 chiÕt quang kÐm m«i trêng 1.

ChiÕt suÊt cña kh«ng

khÝ ®îc tÝnh gÇn ®óng

b»ng 1, cßn mäi m«i

trêng trong suèt kh¸c

®Òu cã chiÕt suÊt lín

h¬n 1.

HÖ thøc gi÷a chiÕt suÊt

tØ ®èi vµ chiÕt suÊt

tuyÖt ®èi : 221

1

nn

n .

D¹ng ®èi xøng cña ®Þnh

luËt khóc x¹ lµ n1sin i

= n2sin r.

70

ChiÕt suÊt tuyÖt ®èi (thêng gäi t¾t lµ

chiÕt suÊt) cña mét m«i trêng lµ chiÕt

suÊt tØ ®èi cña m«i trêng ®ã ®èi víi

ch©n kh«ng.

3 Nªu ®îc tÝnh chÊt

thuËn nghÞch cña sù

truyÒn ¸nh s¸ng vµ

chØ ra sù thÓ hiÖn

tÝnh chÊt nµy ë

®Þnh luËt khóc x¹

¸nh s¸ng.

[Th«ng hiÓu]

TÝnh thuËn nghÞch cña sù truyÒn ¸nh

s¸ng : ¸nh s¸ng truyÒn ®i theo ®êng nµo

th× còng truyÒn ngîc l¹i ®îc theo ®êng

®ã.

Theo ®Þnh luËt khóc x¹ ¸nh s¸ng, nÕu

¸nh s¸ng truyÒn tõ m«i trêng 1 sang m«i

trêng 2 víi gãc tíi i vµ gãc khóc x¹ lµ

r th× khi ¸nh s¸ng truyÒn tõ m«i trêng 2

sang m«i trêng 1 víi gãc tíi r th× gãc

khóc x¹ sÏ b»ng i.

2. PH¶N X¹ TOµN PHÇN

Stt

ChuÈn KT, KN quy

®Þnh trong ch¬ng

tr×nh


1 M« t¶ ®îc hiÖn

tîng ph¶n x¹ toµn

phÇn vµ nªu ®îc

®iÒu kiÖn x¶y ra

hiÖn tîng nµy.

[Th«ng hiÓu]

M« t¶ thÝ nghiÖm vÒ hiÖn tîng ph¶n x¹ toµn

phÇn :

Cho mét chïm s¸ng hÑp truyÒn tõ khèi nhùa

trong suèt h×nh trô vµo kh«ng khÝ. ¸p dông ®Þnh

luËt khóc x¹ ¸nh s¸ng suy ra r > i.

Chïm tia khóc x¹ lÖch xa ph¸p tuyÕn h¬n so víi

chïm tia tíi. Khi i t¨ng th× r còng t¨ng.

71

VËn dông ®îc c«ng

thøc tÝnh gãc giíi

h¹n ph¶n x¹ toµn

phÇn trong bµi to¸n.

NÕu r ®¹t gi¸ trÞ cùc ®¹i 900 th× cêng ®é tia

khóc x¹ b»ng kh«ng, khi ®ã i ®¹t gi¸ trÞ igh gäi

lµ gãc giíi h¹n ph¶n x¹ toµn phÇn, cßn gäi lµ

gãc tíi h¹n, cã 2gh

1

nsini

n

Khi i > igh, kh«ng cã tia khóc x¹, toµn bé ¸nh

s¸ng bÞ ph¶n x¹ ë mÆt ph©n çch. §ã lµ hiÖn

tîng ph¶n x¹ toµn phÇn.

Ph¶n x¹ toµn phÇn lµ hiÖn tîng ph¶n x¹ cña

toµn bé ¸nh s¸ng tíi, x¶y ra ë mÆt ph©n çch

gi÷a hai m«i trêng trong suèt.

§iÒu kiÖn x¶y ra hiÖn tîng ph¶n x¹ toµn phÇn :

¸nh s¸ng truyÒn tõ mét m«i trêng tíi mÆt

ph©n çch víi m«i trêng kÐm chiÕt quang h¬n

(n2 < n1).

Gãc tíi lín h¬n hoÆc b»ng gãc giíi h¹n ph¶n

x¹ toµn phÇn (i igh).

[VËn dông]

BiÕt nhËn d¹ng çc trêng hîp x¶y ra hiÖn

tîng ph¶n x¹ toµn phÇn cña tia s¸ng khi qua

mÆt ph©n çch.

BiÕt çch tÝnh gãc giíi h¹n ph¶n x¹ toµn phÇn

vµ çc ®¹i lîng trong c«ng thøc tÝnh gãc giíi

h¹n.

2 M« t¶ ®îc sù truyÒn

¸nh s¸ng trong çp

quang vµ nªu ®îc vÝ

dô vÒ øng dông cña

[Th«ng hiÓu]

Sîi quang cã lâi lµm b»ng thuû tinh hoÆc chÊt

dÎo trong suèt cã chiÕt suÊt n1, ®îc bao quanh

Çp quang cã u

®iÓm h¬n so víi

çp kim lo¹i lµ

truyÒn ®îc

72

çp quang. b»ng mét líp vá cã chiÕt suÊt n2 nhá h¬n n1.

Mét tia s¸ng truyÒn vµo tõ mét ®Çu cña sîi

quang. Trong sîi quang, tia s¸ng bÞ ph¶n x¹

toµn phÇn nhiÒu lÇn t¹i mÆt tiÕp xóc gi÷a lâi

vµ vá, vµ lã ra ®Çu kia. Sau nhiÒu lÇn ph¶n x¹

nh vËy, tia s¸ng ®îc dÉn qua sîi quang mµ

cêng ®é s¸ng bÞ gi¶m kh«ng ®¸ng kÓ.

NhiÒu sîi quang ghÐp víi nhau thµnh bã, çc bã

®îc ghÐp vµ hµn nèi víi nhau t¹o thµnh çp

quang.

øng dông cña çp quang :

Trong c«ng nghÖ th«ng tin, çp quang ®îc dïng

®Ó truyÒn th«ng tin, d÷ liÖu díi d¹ng tÝn hiÖu

¸nh s¸ng.

lîng d÷ liÖu

rÊt lín, kh«ng

bÞ nhiÔu bëi

trêng ®iÖn tõ

bªn ngoµi.

73

Ch¬ng VII. M¾T. ÇC DôNG Cô QUANG



a) L¨ng kÝnh

b) ThÊu kÝnh

máng

c) M¾t. Çc tËt

cña m¾t. HiÖn

tîng lu ¶nh

trªn mµng líi

d) KÝnh lóp.

KÝnh hiÓn vi.

KÝnh thiªn v¨n

KiÕn thøc

Nªu ®îc tÝnh chÊt cña l¨ng kÝnh lµm lÖch tia s¸ng

truyÒn qua nã.

Nªu ®îc tiªu ®iÓm chÝnh, tiªu ®iÓm phô, tiªu diÖn, tiªu

cù cña thÊu kÝnh lµ g×.

Ph¸t biÓu ®îc ®Þnh nghÜa ®é tô cña thÊu kÝnh vµ nªu

®îc ®¬n vÞ ®o ®é tô.

Nªu ®îc sè phãng ®¹i cña ¶nh t¹o bëi thÊu kÝnh lµ g×.

Nªu ®îc sù ®iÒu tiÕt cña m¾t khi nh×n vËt ë ®iÓm cùc

cËn vµ ë ®iÓm cùc viÔn.

Nªu ®îc gãc tr«ng vµ n¨ng suÊt ph©n li lµ g×.

Tr×nh bµy çc ®Æc ®iÓm cña m¾t cËn, m¾t viÔn, m¾t l·o vÒ

mÆt quang häc vµ nªu t¸c dông cña kÝnh cÇn ®eo ®Ó kh¾c

phôc çc tËt nµy.

Nªu ®îc sù lu ¶nh trªn mµng líi lµ g× vµ nªu ®îc vÝ

dô thùc tÕ øng dông hiÖn tîng nµy.

Nªu ®îc nguyªn t¾c cÊu t¹o vµ c«ng dông cña kÝnh lóp,

kÝnh hiÓn vi vµ kÝnh thiªn v¨n.

Tr×nh bµy ®îc sè béi gi¸c cña ¶nh t¹o bëi kÝnh lóp,

kÝnh hiÓn vi, kÝnh thiªn v¨n lµ g×.

KÜ n¨ng

VÏ ®îc tia lã khái thÊu kÝnh héi tô, ph©n k× vµ hÖ hai

Kh«ng yªu cÇu

häc sinh sö

dông çc c«ng

thøc l¨ng kÝnh

®Ó tÝnh to¸n.

Kh«ng yªu cÇu

häc sinh tÝnh

to¸n víi c«ng

thøc:

D = (n

1)1 2

1 1

R R

ChØ ®Ò cËp tíi

kÝnh thiªn v¨n

khóc x¹.

Kh«ng yªu cÇu

häc sinh gi¶i

bµi tËp vÒ vËt

74

thÊu kÝnh ®ång trôc.

Dùng ®îc ¶nh cña mét vËt thËt t¹o bëi thÊu kÝnh.

VËn dông c¸c c«ng thøc vÒ thÊu kÝnh ®Ó gi¶i ®îc c¸c bµi

tËp ®¬n gi¶n.

VÏ ®îc ¶nh cña vËt thËt t¹o bëi kÝnh lóp, kÝnh hiÓn vi,

kÝnh thiªn v¨n vµ gi¶i thÝch t¸c dông t¨ng gãc tr«ng ¶nh

cña mçi lo¹i kÝnh.

X¸c ®Þnh ®îc tiªu cù cña thÊu kÝnh ph©n k× b»ng thÝ

nghiÖm.

¶o.


1. L¡NG KÝNH

75

Stt

ChuÈn KT, KN quy

®Þnh trong ch¬ng

tr×nh



cña l¨ng kÝnh lµm

lÖch tia s¸ng

truyÒn qua nã.

[Th«ng hiÓu]

§êng truyÒn cña tia s¸ng qua l¨ng kÝnh

:

ChiÕu chïm tia s¸ng hÑp ®¬n s¾c tíi mÆt

bªn cña l¨ng kÝnh, tia khóc x¹ lã ra qua

mÆt bªn kia (gäi lµ tia lã). Khi cã tia

lã ra khái l¨ng kÝnh, th× tia lã bao giê

còng lÖch vÒ phÝa ®¸y l¨ng kÝnh so víi

tia tíi.

Gãc t¹o bëi tia lã ra khái l¨ng kÝnh vµ

tia tíi ®i vµo l¨ng kÝnh, gäi lµ gãc lÖch

D cña tia s¸ng khi truyÒn qua l¨ng kÝnh.

L¨ng kÝnh lµ mét khèi

chÊt trong suèt, ®ång

chÊt (thuû tinh,

nhùa,...), thêng cã

d¹ng l¨ng trô tam

gi¸c.

2. THÊU KÝNH MáNG

Stt

ChuÈn KT, KN quy

®Þnh trong ch¬ng

tr×nh


1 Nªu ®îc tiªu ®iÓm

chÝnh, tiªu ®iÓm

phô, tiªu diÖn,

tiªu cù cña thÊu

kÝnh lµ g×.

[Th«ng hiÓu]

ThÊu kÝnh lµ mét khèi chÊt trong suèt

(thuû tinh, nhùa...) giíi h¹n bëi hai mÆt

cong hoÆc bëi mét mÆt cong vµ mét mÆt

ph¼ng.

Mäi tia tíi qua quang t©m cña thÊu kÝnh

®Òu truyÒn th¼ng.

Ngoµi trôc chÝnh, mäi ®êng th¼ng kh¸c ®i

¤n tËp nh÷ng kiÕn

thøc, kÜ n¨ng vÒ

thÊu kÝnh ë ch¬ng

tr×nh VËt lÝ cÊp

THCS.

ChØ xÐt víi thÊu

kÝnh máng ®Æt trong

kh«ng khÝ.

ThÊu kÝnh låi (r×a

76

qua quang t©m cña thÊu kÝnh ®îc gäi lµ

trôc phô.

Chïm s¸ng song song víi trôc chÝnh qua

thÊu kÝnh c¾t nhau t¹i mét ®iÓm hoÆc cã

®êng kÐo dµi ®i qua mét ®iÓm trªn trôc

chÝnh. §iÓm ®ã gäi lµ tiªu ®iÓm ¶nh chÝnh

F’ cña thÊu kÝnh.

Trªn trôc chÝnh cña thÊu kÝnh héi tô cã

mét ®iÓm mµ tia s¸ng tíi thÊu kÝnh ®i qua

®iÓm ®ã hoÆc cã ph¬ng kÐo dµi ®i qua ®iÓm

®ã, cho tia s¸ng lã ra song song víi trôc

chÝnh cña thÊu kÝnh. §iÓm ®ã lµ tiªu ®iÓm

vËt chÝnh F. Tiªu ®iÓm vËt vµ tiªu ®iÓm ¶nh

®èi xøng nhau qua quang t©m.

Çc chïm s¸ng song song kh¸c, kh«ng song

song víi trôc chÝnh th× héi tô t¹i mét ®iÓm

hoÆc cã ®êng kÐo dµi ®i qua mét ®iÓm n»m

trªn trôc phô song song víi tia tíi, gäi lµ

tiªu ®iÓm phô.

TËp hîp çc tiªu ®iÓm t¹o thµnh tiªu

diÖn. Tiªu diÖn vu«ng gãc víi trôc chÝnh.

Mçi thÊu kÝnh cã hai tiªu diÖn : tiªu diÖn

vËt vµ tiªu diÖn ¶nh.

Tiªu cù lµ ®é dµi ®¹i sè, kÝ hiÖu lµ f,

cã trÞ sè tuyÖt ®èi b»ng kho¶ng çch tõ

tiªu ®iÓm chÝnh tíi quang t©m thÊu kÝnh.

f = OF = OF’

máng) lµ thÊu kÝnh

héi tô (®Æt trong

kh«ng khÝ) vµ thÊu

kÝnh lâm (r×a dµy)

lµ thÊu kÝnh ph©n k×

(®Æt trong kh«ng

khÝ).

77

Ta quy íc, f > 0 víi thÊu kÝnh héi tô, f <

0 víi thÊu kÝnh ph©n k×.


nghÜa ®é tô cña

thÊu kÝnh vµ nªu

®îc ®¬n vÞ ®o ®é

tô.

[NhËn biÕt]

§é tô cña thÊu kÝnh lµ ®¹i lîng ®îc ®o

b»ng nghÞch ®¶o cña tiªu cù :

1D =

f

NÕu f ®o b»ng mÐt (m) th× ®é tô ®o b»ng

®i«p (dp).

3 Nªu ®îc sè phãng

®¹i cña ¶nh t¹o bëi

thÊu kÝnh lµ g×.

[Th«ng hiÓu]

C«ng thøc liªn hÖ gi÷a c¸c vÞ trÝ cña

¶nh, vËt vµ tiªu cù (c«ng thøc thÊu kÝnh)

lµ :

1 1 1+ =

d d' f

Ta quy íc : d > 0 víi vËt thËt, d’ > 0 víi

¶nh thËt, d’ < 0 víi ¶nh ¶o, f > 0 víi thÊu

kÝnh héi tô, f < 0 víi thÊu kÝnh ph©n k×.

Sè phãng ®¹i ¶nh k cho biÕt ¶nh lín h¬n

vËt bao nhiÒu lÇn vµ cïng chiÒu hay ngîc

chiÒu víi vËt.

A 'B'k

AB

trong ®ã, AB, A 'B' t¬ng øng lµ ®é dµi ®¹i

sè cña vËt vµ ¶nh. NÕu ¶nh vµ vËt cïng

chiÒu, k > 0. NÕu ¶nh vµ vËt ngîc chiÒu k

< 0.

Kh«ng xÐt vËt ¶o (d <

0).

Sè phãng ®¹i ¶nh

cho biÕt ¶nh lín h¬n

vËt bao nhiÒu lÇn vµ

cïng chiÒu hay ngîc

chiÒu víi vËt.

78

VËn dông çc c«ng

thøc vÒ thÊu kÝnh

®Ó gi¶i ®îc çc

bµi tËp ®¬n gi¶n.

Cã thÓ tÝnh ®îc sè phãng ®¹i ¶nh k theo

çc kho¶ng çch tõ quang t©m tíi ¶nh vµ tíi

vËt :

d'k

d –

[VËn dông]

BiÕt çch tÝnh sè phãng ®¹i cña ¶nh vµ çc

®¹i lîng trong çc c«ng thøc thÊu kÝnh.

4 VÏ ®îc tia lã khái

thÊu kÝnh héi tô,

ph©n k× vµ hÖ hai

thÊu kÝnh ®ång

trôc.

[Th«ng hiÓu]

§Æc ®iÓm cña çc tia s¸ng truyÒn qua thÊu

kÝnh:

Tia tíi song song víi trôc chÝnh cho tia

lã ®i qua tiªu ®iÓm ¶nh thÊu kÝnh héi tô,

hoÆc cho tia lã kÐo dµi qua tiªu ®iÓm ¶nh

thÊu kÝnh ph©n k×.

Tia tíi qua quang t©m cho tia lã truyÒn

th¼ng.

Tia tíi qua tiªu ®iÓm vËt cña thÊu kÝnh

héi tô hoÆc cã ®êng kÐo dµi qua tiªu ®iÓm

vËt cña thÊu kÝnh ph©n k×, cho tia lã song

song víi trôc chÝnh.

Tia s¸ng bÊt k× cho tia lã ®i qua tiªu

®iÓm phô n»m trªn trôc phô song song víi

tia tíi ®èi víi thÊu kÝnh héi tô hoÆc cho

tia lã cã ®êng kÐo dµi ®i qua tiªu ®iÓm

phô n»m trªn trôc phô song song víi tia tíi

®èi víi thÊu kÝnh ph©n k×.

79

[VËn dông]

Dùa vµo ®Æc ®iÓm çc tia s¸ng truyÒn qua

thÊu kÝnh ®Ó vÏ h×nh. §Ó ®êng truyÒn cña

tia s¸ng qua hÖ hai thÊu kÝnh ®ång trôc ta

coi tia lã qua thÊu kÝnh thø nhÊt lµ tia

tíi qua thÊu kÝnh thø hai.

5 Dùng ®îc ¶nh cña

mét vËt thËt t¹o

bëi thÊu kÝnh.

[VËn dông]

BiÕt çch vÏ ¶nh cña mét ®iÓm s¸ng qua

thÊu kÝnh :

Dùng hai tia tíi xuÊt ph¸t tõ ®iÓm s¸ng

(nªn chän hai tia s¸ng ®Æc biÖt).

Dùng hai tia lã t¬ng øng víi hai tia

tíi.

X¸c ®Þnh vÞ trÝ giao ®iÓm cña hai tia lã

hoÆc giao ®iÓm cña ®êng kÐo dµi cña hai

tia lã. §ã lµ vÞ trÝ ¶nh cña ®iÓm s¸ng.

BiÕt çch vÏ ¶nh cña mét vËt ph¼ng nhá

vu«ng gãc víi trôc chÝnh cña thÊu kÝnh :

Dùng ¶nh cña ®iÓm ®Çu mót cña vËt n»m

ngoµi trôc chÝnh.

Tõ ¶nh cña ®iÓm ®Çu mót, h¹ ®êng vu«ng

gãc víi trôc chÝnh cña thÊu kÝnh. Ch©n cña

®êng vu«ng gãc nµy lµ ¶nh cña ®iÓm cña vËt

thuéc trôc chÝnh.

¶nh ®iÓm lµ ®iÓm

®ång quy cña chïm

tia lã hoÆc lµ ®iÓm

®ång quy cña ®êng

kÐo dµi cña chïm tia

lã.

Mét ®iÓm lµ ¶nh thËt

nÕu chïm tia lã lµ

chïm héi tô, lµ ¶nh

¶o nÕu chïm tia lã

lµ chïm ph©n k×.

80

3. M¾T

Stt

ChuÈn KT, KN quy

®Þnh trong ch¬ng

tr×nh


1 Nªu ®îc sù ®iÒu

tiÕt cña m¾t khi

nh×n vËt ë ®iÓm cùc

cËn vµ ë ®iÓm cùc

viÔn.

[Th«ng hiÓu]

§iÒu tiÕt lµ ho¹t ®éng cña m¾t lµm thay

®æi tiªu cù cña m¾t ®Ó cho ¶nh cña çc

vËt ë çch m¾t nh÷ng kho¶ng kh¸c nhau vÉn

hiÖn râ ë t¹i mµng líi.

Khi m¾t ë tr¹ng th¸i kh«ng ®iÒu tiÕt, çc

c¬ m¾t duçi ra tèi ®a, tiªu cù cña m¾t

lín nhÊt fmax. Cßn khi çc c¬ m¾t bãp tèi

®a, m¾t ë tr¹ng th¸i ®iÒu tiÕt tèi ®a vµ

tiªu cù cña m¾t nhá nhÊt fmin.

Khi m¾t kh«ng ®iÒu tiÕt, ®iÓm cùc viÔn CV

cña m¾t lµ ®iÓm trªn trôc cña m¾t mµ ¶nh

cña nã ®îc t¹o ra ë ngay t¹i mµng líi.

§ã lµ ®iÓm xa nhÊt m¾t cã thÓ nh×n râ.

§èi víi m¾t kh«ng cã tËt, ®iÓm cùc viÔn ë

xa v« cïng (v« cùc).

Khi m¾t ®iÒu tiÕt tèi ®a, ®iÓm cùc cËn CC

cña m¾t lµ ®iÓm trªn trôc cña m¾t mµ ¶nh

cña nã cßn ®îc t¹o ra ngay t¹i mµng

líi. §ã lµ ®iÓm gÇn nhÊt mµ m¾t cßn nh×n

râ. Cµng lín tuæi ®iÓm cùc cËn cµng lïi

xa m¾t.

¤n tËp çc kiÕn thøc

vµ kÜ n¨ng vÒ m¾t ®·

®îc häc VËt lÝ THCS.

HÖ quang häc phøc t¹p

cña m¾t t¬ng ®¬ng

víi mét thÊu kÝnh héi

tô, gäi lµ thÊu kÝnh

m¾t. Quang t©m cña

thÊu kÝnh m¾t ®îc gäi

lµ quang t©m (O) cña

m¾t. Tiªu cù cña thÊu

kÝnh m¾t gäi lµ tiªu

cù cña m¾t. M¾t ho¹t

®éng nh mét m¸y ¶nh

trong ®ã thÊu kÝnh m¾t

cã vai trß nh vËt

kÝnh, mµng líi cã

vai trß nh phim.

81

Kho¶ng çch gi÷a ®iÓm cùc viÔn vµ ®iÓm

cùc cËn gäi lµ kho¶ng nh×n râ cña m¾t.

Kho¶ng çch tõ m¾t (®iÓm O) ®Õn ®iÓm Cv

gäi lµ kho¶ng cùc viÔn (OCv). Kho¶ng çch

tõ m¾t ®Õn Cc gäi lµ kho¶ng cùc cËn (§ =

OCc), hay cßn gäi lµ kho¶ng nh×n râ ng¾n

nhÊt.

2 Nªu ®îc gãc tr«ng

vµ n¨ng suÊt ph©n

li lµ g×.

[Th«ng hiÓu]

Gãc tr«ng mét vËt lµ gãc cã ®Ønh ë

quang t©m O cña m¾t vµ hai c¹nh ®i qua

hai mÐp cña vËt.

Gãc tr«ng nhá nhÊt min gi÷a hai ®iÓm A

vµ B mµ m¾t cßn cã thÓ ph©n biÖt ®îc hai

®iÓm gäi lµ n¨ng suÊt ph©n li cña m¾t.

= min 1'

3 Tr×nh bµy çc ®Æc

®iÓm cña m¾t cËn,

m¾t viÔn, m¾t l·o

vÒ mÆt quang häc vµ

nªu t¸c dông cña

kÝnh cÇn ®eo ®Ó

kh¾c phôc çc tËt

nµy.

[Th«ng hiÓu]

M¾t cËn

M¾t cËn khi kh«ng ®iÒu tiÕt cã ®é tô

lín h¬n ®é tô cña m¾t b×nh thêng, cã

tiªu ®iÓm n»m tríc mµng líi ( fmax < OV).

§iÓm cùc cËn CV gÇn m¾t h¬n so víi m¾t

b×nh thêng.

M¾t nh×n xa kh«ng râ ( OCv h÷u h¹n).

Çch söa : §eo kÝnh ph©n k× cã tiªu cù

phï hîp ®Ó cã thÓ nh×n râ vËt ë v« cùc mµ

m¾t kh«ng ®iÒu tiÕt. Th«ng thêng kÝnh cã

tiªu cù f = OCV (kÝnh ®eo s¸t m¾t).

82

M¾t viÔn

M¾t viÔn thÞ khi kh«ng ®iÒu tiÕt cã ®é tô

nhá h¬n ®é tô cña m¾t b×nh thêng, cã

tiªu ®iÓm n»m sau vâng m¹c (fmax > OV).

Khi nh×n vËt ë xa v« cïng m¾t ph¶i ®iÒu

tiÕt.

§iÓm cùc cËn ë xa h¬n so víi m¾t b×nh

thêng.

Çch söa : ®eo kÝnh héi tô cã tiªu cù

phï hîp ®Ó cã thÓ nh×n râ çc vËt ë gÇn

m¾t nh m¾t b×nh thêng.

M¾t l·o

M¾t l·o cã kh¶ n¨ng ®iÒu tiÕt gi¶m do

c¬ m¾t yÕu vµ thÓ thuû tinh trë nªn cøng,

do ®ã ®iÓm cùc cËn dÞch ra xa m¾t.

Çch söa : ®eo kÝnh héi tô cã tiªu cù

phï hîp ®Ó cã thÓ nh×n râ çc vËt ë gÇn

m¾t nh m¾t b×nh thêng.

4 Nªu ®îc sù lu ¶nh

trªn mµng líi lµ

g× vµ nªu ®îc vÝ

dô thùc tÕ øng dông

hiÖn tîng nµy.

[Th«ng hiÓu]

HiÖn tîng m¾t vÉn cßn c¶m gi¸c “thÊy”

vËt sau khi ¸nh s¸ng ®Õn m¾t ®· t¾t mét

kho¶ng thêi gian (cì 1/10 s) gäi lµ hiÖn

tîng lu ¶nh.

HiÖn tîng nµy ®îc

øng dông trong ®iÖn

¶nh. Khi chiÕu phim,

cø sau 0,033 s hay

0,04 s ngêi ta l¹i

chiÕu mét c¶nh. Do

hiÖn tîng lu ¶nh

trªn mµng líi, nªn

ngêi xem cã c¶m gi¸c

qu¸ tr×nh diÔn ra lµ

liªn tôc.

83

4. KÝNH LóP

Stt

ChuÈn KT, KN quy

®Þnh trong ch¬ng

tr×nh



cÊu t¹o vµ c«ng

dông cña kÝnh lóp.

[Th«ng hiÓu]

KÝnh lóp lµ mét thÊu kÝnh héi tô (hay

mét hÖ kÝnh cã ®é tô t¬ng ®¬ng víi

mét thÊu kÝnh héi tô) cã tiªu cù nhá

(vµi xen-ti-mÐt). §ã lµ mét dông cô

quang bæ trî cho m¾t ®Ó quan s¸t c¸c vËt

nhá.

VËt cÇn quan s¸t ph¶i ®îc ®Æt c¸ch

thÊu kÝnh mét kho¶ng nhá h¬n hoÆc b»ng

tiªu cù.

¤n tËp l¹i kiÕn thøc kÜ

n¨ng vÒ kÝnh lóp trong


THCS.

2 Tr×nh bµy ®îc sè

béi gi¸c cña ¶nh

t¹o bëi kÝnh lóp.

[Th«ng hiÓu]

Sè béi gi¸c G cña kÝnh lóp lµ :

0 0

tanG

tan

trong ®ã lµ gãc tr«ng ¶nh qua kÝnh, 0

lµ gãc tr«ng vËt lín nhÊt øng víi vËt

®Æt t¹i ®iÓm cùc cËn.

§èi víi kÝnh lóp, khi ng¾m chõng ë v«

cùc (), ta cã sè béi gi¸c lµĐ

Gf ,

víi § = OCc lµ kho¶ng nh×n râ ng¾n nhÊt,

f lµ tiªu cù cña kÝnh.

ChØ xÐt kÝnh lóp cã cÊu

t¹o tõ mét thÊu kÝnh héi

tô.

3 VÏ ®îc ¶nh cña vËt

thËt t¹o bëi kÝnh

[VËn dông] ChØ xÐt kÝnh lóp gåm mét

thÊu kÝnh héi tô.

84

lóp vµ gi¶i thÝch

t¸c dông t¨ng gãc

tr«ng ¶nh cña kÝnh.

BiÕt çch vÏ ¶nh cña mét vËt t¹o bëi

kÝnh lóp, gièng nh vÏ ¶nh cña mét vËt

qua thÊu kÝnh héi tô.

BiÕt çch gi¶i thÝch t¸c dông t¨ng gãc

tr«ng ¶nh cña kÝnh lóp nhê vµo c«ng thøc

tÝnh sè béi gi¸c cña kÝnh lóp.

5. KÝNH HIÓN VI

Stt

ChuÈn KT, KN quy

®Þnh trong ch¬ng

tr×nh



cÊu t¹o vµ c«ng

dông cña kÝnh hiÓn

vi.

[Th«ng hiÓu]

KÝnh hiÓn vi lµ dông cô quang bæ trî

cho m¾t ®Ó quan s¸t çc vËt rÊt nhá. Nã

cã sè béi gi¸c lín h¬n nhiÒu lÇn sè béi

gi¸c cña kÝnh lóp.

KÝnh hiÓn vi gåm :

VËt kÝnh lµ mét thÊu kÝnh héi tô hoÆc

hÖ thÊu kÝnh cã ®é tô d¬ng cã tiªu cù

rÊt ng¾n (cì mm) cã t¸c dông t¹o thµnh

mét ¶nh thËt lín h¬n vËt.

ThÞ kÝnh lµ mét thÊu kÝnh héi tô hay hÖ

thÊu kÝnh héi tô cã t¸c dông nh mét kÝnh

lóp dïng ®Ó quan s¸t ¶nh thËt t¹o bëi vËt

kÝnh.

HÖ thÊu kÝnh ®îc l¾p ®ång trôc sao cho

kho¶ng çch gi÷a çc kÝnh kh«ng ®æi (O1O2

85

= l). Kho¶ng c¸ch gi÷a hai tiªu ®iÓm F’1F2

= gäi lµ ®é dµi quang häc cña kÝnh hiÓn

vi. Ngoµi ra cßn cã bé phËn chiÕu s¸ng

cho vËt cÇn quan s¸t (th«ng thêng lµ mét

g¬ng cÇu lâm).



t¹o bëi kÝnh hiÓn

vi.

[Th«ng hiÓu]

Sè béi gi¸c cña kÝnh hiÓn vi (khi ng¾m

chõng ë v« cùc) tÝnh ®îc b»ng c«ng thøc

:

δĐ1 2

1 2

G = k Gf f

trong ®ã, k1 lµ sè phãng ®¹i ¶nh cña vËt

kÝnh ; G2 lµ sè béi gi¸c cña thÞ kÝnh khi

ng¾m chõng ë v« cùc, lµ ®é dµi quang

häc cña kÝnh hiÓn vi, § lµ kho¶ng nh×n râ

ng¾n nhÊt, f1, f2 lµ tiªu cù cña vËt kÝnh

vµ thÞ kÝnh.

3 VÏ ®îc ¶nh cña vËt

thËt t¹o bëi kÝnh

hiÓn vi vµ gi¶i

thÝch t¸c dông t¨ng

gãc tr«ng ¶nh cña

kÝnh.

[VËn dông]


kÝnh hiÓn vi, gièng nh vÏ ¶nh cña mét

vËt qua hÖ hai thÊu kÝnh héi tô ®ång

trôc.


tr«ng ¶nh cña kÝnh hiÓn vi nhê vµo c«ng

thøc tÝnh sè béi gi¸c cña kÝnh hiÓn vi.

ChØ xÐt kÝnh hiÓn vi

gåm hai thÊu kÝnh héi

tô.

6. KÝNH THI£N V¡N

Stt ChuÈn KT, KN quy Møc ®é thÓ hiÖn cô thÓ cña chuÈn KT, KN Ghi chó

86

®Þnh trong ch¬ng

tr×nh

1 Nªu ®îc nguyªn

t¾c cÊu t¹o vµ

c«ng dông cña kÝnh

thiªn v¨n.

[Th«ng hiÓu]

KÝnh thiªn v¨n lµ dông cô quang bæ trî

cho m¾t, cã t¸c dông t¹o ¶nh cã gãc tr«ng

lín ®èi víi nh÷ng vËt ë rÊt xa (çc thiªn

thÓ). §ã lµ mét dông cô quang dïng ®Ó

quan s¸t çc thiªn thÓ ë rÊt xa.

KÝnh thiªn v¨n gåm cã hai bé phËn chÝnh

:

VËt kÝnh lµ mét thÊu kÝnh héi tô cã

tiªu cù dµi. Nã cã t¸c dông t¹o ra ¶nh

thËt cña vËt t¹i tiªu diÖn cña vËt kÝnh.

ThÞ kÝnh, cã t¸c dông quan s¸t ¶nh t¹o

bëi vËt kÝnh víi vai trß nh mét kÝnh

lóp.

Kho¶ng çch gi÷a thÞ kÝnh vµ vËt kÝnh cã

thÓ thay ®æi ®îc.

ChØ xÐt kÝnh thiªn v¨n

khóc x¹.



t¹o bëi kÝnh thiªn

v¨n lµ g×.

[Th«ng hiÓu]

Sè béi gi¸c cña kÝnh thiªn v¨n (khi ng¾m

chõng ë v« cùc) lµ tØ sè gãc tr«ng vËt

qua kÝnh vµ gãc tr«ng vËt trùc tiÕp 0

khi vËt ë vÞ trÝ cña nã (v« cùc) vµ tÝnh

®îc b»ng c«ng thøc :

1

2

fG

f

trong ®ã, f1, f2 lµ tiªu cù cña vËt kÝnh

vµ thÞ kÝnh. Trong trêng hîp nµy, sè béi

87

gi¸c kh«ng phô thuéc vµo vÞ trÝ ®Æt m¾t

sau thÞ kÝnh.

3 VÏ ®îc ¶nh cña

vËt thËt t¹o bëi

kÝnh thiªn v¨n vµ

gi¶i thÝch t¸c

dông t¨ng gãc

tr«ng ¶nh cña

kÝnh.

[VËn dông]


kÝnh thiªn v¨n, gièng nh vÏ ¶nh cña mét

vËt qua hÖ hai thÊu kÝnh héi tô ®ång

trôc.


tr«ng ¶nh cña kÝnh thiªn v¨n nhê vµo c«ng

thøc tÝnh sè béi gi¸c cña kÝnh thiªn v¨n.

ChØ xÐt kÝnh thiªn v¨n

gåm hai thÊu kÝnh héi

tô.

7. Thực hành: XÁC ĐỊNH TIÊU CỰ CỦA THẤU KÍNH PHÂN KÌ



1 Xác định được tiêu cự của thấu

kính phân kì bằng thí nghiệm.

[Thông hiểu]


- Viết được công thức tính vị trí ảnh tạo bởi thấu kính.

- Lập được mối quan hệ giữa vị trí ảnh và tiêu cự của thấu kính

qua hệ gồm thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì.

[Vận dụng]


- Nhận biết được thấu kính hội tụ, thấu kính phân kì, vật, màn

chắn.

- Lắp ráp được thí nghiệm thực hành.

- Sử dụng an toàn đối với nguồn điện.

- Biết cách đo khoảng cách giữa các thấu kính và khoảng cách d,

d’ trên giá.

88


- Biết điều chỉnh khoảng cách vật, thấu kính, màn chắn phù hợp để

thu được ảnh thật rõ nét trên màn chắn.

- Đo được các khoảng cách d, d’.

- Ghi chép các số liệu.


quả:

- Tính được tiêu cự của thấu kính trong mỗi lần đo.

- Tính được giá trị trung bình của tiêu cự.

- Tính được sai số của phép đo.

- Trình bày được kết quả và nhận xét được nguyên nhân gây ra sai

số.

89

B. ch¬ng tr×nh n©ng cao

Ch¬ng I. §IÖN TÝCH. §IÖN TR¦êNG

1. ChuÈn kiÕn thøc, kü n¨ng cña ch¬ng tr×nh


a) §iÖn tÝch.

§Þnh luËt b¶o

toµn ®iÖn tÝch.

Lùc t¸c dông

gi÷a çc ®iÖn

tÝch. ThuyÕt

ªlectron.

b) §iÖn trêng.

Cêng ®é ®iÖn

trêng. §êng

søc ®iÖn.

c) §iÖn thÕ vµ

hiÖu ®iÖn thÕ.

d) Tô ®iÖn.

e) N¨ng lîng

®iÖn trêng

trong tô ®iÖn.

KiÕn thøc

Nªu ®îc çc çch lµm nhiÔm ®iÖn mét vËt (cä x¸t,

tiÕp xóc vµ hëng øng).

Ph¸t biÓu ®îc ®Þnh luËt b¶o toµn ®iÖn tÝch.

Ph¸t biÓu ®îc ®Þnh luËt Cu -l«ng vµ chØ ra ®Æc ®iÓm

cña lùc ®iÖn gi÷a hai ®iÖn tÝch ®iÓm.

Tr×nh bµy ®îc çc néi dung chÝnh cña thuyÕt

ªlectron.

Nªu ®îc ®iÖn trêng tån t¹i ë ®©u, cã tÝnh chÊt g×.

Ph¸t biÓu ®îc ®Þnh nghÜa cêng ®é ®iÖn trêng.

Nªu ®îc çc ®Æc ®iÓm cña ®êng søc ®iÖn.

Nªu ®îc trêng tÜnh ®iÖn lµ trêng thÕ.

Ph¸t biÓu ®Þnh nghÜa hiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai ®iÓm cña

®iÖn trêng vµ nªu ®îc ®¬n vÞ ®o hiÖu ®iÖn thÕ.

Nªu ®îc mèi quan hÖ gi÷a cêng ®é ®iÖn trêng ®Òu vµ

hiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai ®iÓm cña ®iÖn trêng ®ã. Nªu

®îc ®¬n vÞ ®o cêng ®é ®iÖn trêng.

Nªu ®îc nguyªn t¾c cÊu t¹o cña tô ®iÖn vµ nhËn d¹ng

90

®îc çc tô ®iÖn thêng dïng.

Ph¸t biÓu ®Þnh nghÜa ®iÖn dung cña tô ®iÖn vµ nªu

®îc ®¬n vÞ ®o ®iÖn dung. Nªu ®îc ý nghÜa çc sè ghi

trªn mçi tô ®iÖn.

Nªu ®îc ®iÖn trêng trong tô ®iÖn vµ mäi ®iÖn trêng

®Òu mang n¨ng lîng. ViÕt ®îc c«ng thøc W = 1

2 CU

2.

Nªu ®îc çch m¾c çc tô ®iÖn thµnh bé vµ viÕt ®îc

c«ng thøc tÝnh ®iÖn dung t¬ng ®¬ng cña mçi bé tô

®iÖn.

KÜ n¨ng

VËn dông thuyÕt ªlectron ®Ó gi¶i thÝch ®îc çc hiÖn


VËn dông ®îc ®Þnh luËt Cu - l«ng ®Ó x¸c ®Þnh lùc

®iÖn t¸c dông gi÷a hai ®iÖn tÝch ®iÓm.

X¸c ®Þnh ®îc cêng ®é ®iÖn trêng (ph¬ng, chiÒu vµ

®é lín) t¹i mét ®iÓm cña ®iÖn trêng g©y bëi mét, hai

hoÆc ba ®iÖn tÝch ®iÓm.

TÝnh ®îc c«ng cña lùc ®iÖn khi di chuyÓn mét ®iÖn

tÝch gi÷a hai ®iÓm trong ®iÖn trêng ®Òu.

Gi¶i ®îc bµi tËp vÒ chuyÓn ®éng cña ®iÖn tÝch trong

®iÖn trêng ®Òu.

VËn dông ®îc c«ng thøc C = q

U vµ W =

1

2CU

2.

VËn dông ®îc çc c«ng thøc tÝnh ®iÖn dung t¬ng

®¬ng cña bé tô ®iÖn.

91


1. §IÖN TÝCH . §ÞNH LUËT CU-L¤NG

Stt

ChuÈn KT, KN quy

®Þnh trong ch¬ng

tr×nh


1 Nªu ®îc çc çch

lµm nhiÔm ®iÖn mét

vËt (cä x¸t, tiÕp

xóc vµ hëng øng).

[Th«ng hiÓu]

Cã ba çch làm nhiÔm ®iÖn cho vËt :

NhiÔm ®iÖn do cä x¸t : Cä x¸t hai vËt,

kÕt qu¶ lµ hai vËt bÞ nhiÔm ®iÖn.

NhiÔm ®iÖn do tiÕp xóc : Cho mét vËt

nhiÔm ®iÖn tiÕp xóc víi vËt dÉn kh¸c

kh«ng nhiÔm ®iÖn, kÕt qu¶ lµ vËt dÉn bÞ

nhiÔm ®iÖn.

NhiÔm ®iÖn do hëng øng : §a mét vËt

nhiÔm ®iÖn l¹i gÇn nhng kh«ng ch¹m vµo

mét vËt dÉn kh¸c trung hoµ vÒ ®iÖn. KÕt

qu¶ lµ hai ®Çu cña vËt dÉn bÞ nhiÔm

®iÖn tr¸i dÊu. §Çu cña vËt dÉn ë gÇn

vËt nhiÔm ®iÖn mang ®iÖn tÝch tr¸i dÊu

víi vËt nhiÔm ®iÖn.



THCS

VÝ dô : Cä x¸t thuû

tinh vµo lôa, kÕt qu¶

lµ thuû tinh vµ lôa bÞ

nhiÔm ®iÖn.

VËt dÉn A kh«ng nhiÔm

®iÖn. Khi cho A tiÕp

xóc víi vËt nhiÔm ®iÖn

B th× A nhiÔm ®iÖn cïng

dÊu víi B.

Cho ®Çu A cña thanh kim

lo¹i AB l¹i gÇn vËt

nhiÔm ®iÖn C, kÕt qu¶

®Çu A tÝch ®iÖn tr¸i

dÊu víi C vµ ®Çu B tÝch

®iÖn cïng dÊu víi C.


luËt Cu-l«ng vµ chØ

ra ®Æc ®iÓm cña lùc

®iÖn gi÷a hai ®iÖn

tÝch ®iÓm.

[Th«ng hiÓu]

§Þnh luËt Cu-l«ng :

§é lín cña lùc t¬ng t¸c gi÷a hai ®iÖn

tÝch ®iÓm ®Æt trong ch©n kh«ng tØ lÖ

thuËn víi tÝch ®é lín cña hai ®iÖn tÝch

®ã vµ tØ lÖ nghÞch víi b×nh ph¬ng

§iÖn tÝch ®iÓm lµ mét

vËt tÝch ®iÖn cã kÝch

thíc rÊt nhá so víi

kho¶ng çch tíi ®iÓm mµ

ta xÐt.

§iÖn m«i lµ m«i trêng

92

VËn dông ®îc ®Þnh

luËt Cu-l«ng gi¶i

®îc çc bµi tËp ®èi

víi hai ®iÖn tÝch

®iÓm.

kho¶ng çch gi÷a chóng.

Ph¬ng cña lùc t¬ng t¸c gi÷a hai ®iÖn

tÝch ®iÓm lµ ®êng th¼ng nèi hai ®iÖn

tÝch ®iÓm ®ã. Hai ®iÖn tÝch cïng dÊu

th× ®Èy nhau, hai ®iÖn tÝch tr¸i dÊu

th× hót nhau.

C«ng thøc tÝnh ®é lín cña lùc t¬ng t¸c

gi÷a hai ®iÖn tÝch ®iÓm:

F = 1 2

2

q qk

r

trong ®ã, F lµ lùc t¸c dông ®o b»ng ®¬n

vÞ niut¬n (N), r lµ kho¶ng çch gi÷a

hai ®iÖn tÝch, ®¬n vÞ lµ mÐt (m), q1,

q2 lµ çc ®iÖn tÝch, ®¬n vÞ ®o lµ

cul«ng (C), k lµ hÖ sè tØ lÖ, phô thuéc

vµo hÖ ®¬n vÞ ®o. Trong hÖ SI, k =

9.109

2

2

N.m

C.

Khi hai ®iÖn tÝch ®îc ®Æt trong ®iÖn

m«i ®ång chÊt, chiÕm ®Çy kh«ng gian, cã

h»ng sè ®iÖn m«i th×

1 2

2

q qF = k

r.

H»ng sè ®iÖn m«i cña kh«ng khÝ gÇn b»ng

h»ng sè ®iÖn m«i cña ch©n kh«ng ( =

1).

[VËn dông]

çch ®iÖn. Khi ®Æt ®iÖn

tÝch ®iÓm trong ®iÖn

m«i ®ång tÝnh chiÕm ®Çy

kh«ng gian xung quanh

®iÖn tÝch th× lùc t¬ng

t¸c gi÷a chóng yÕu ®i

lÇn so víi khi ®Æt

chóng trong ch©n kh«ng.

gäi lµ h»ng sè ®iÖn

m«i cña m«i trêng (

1).

H»ng sè ®iÖn m«i lµ mét

®Æc trng quan träng

cho tÝnh chÊt ®iÖn cña

mét chÊt çch ®iÖn. Nã

cho biÕt, khi ®Æt çc

®iÖn tÝch trong ®ã th×

lùc t¸c dông gi÷a chóng

sÏ nhá ®i bao nhiªu lÇn

so víi khi ®Æt chóng

trong ch©n kh«ng.

Hai lùc t¸c dông vµo

hai ®iÖn tÝch lµ hai

lùc trùc ®èi: cïng

ph¬ng, ngîc chiÒu, ®é

lín b»ng nhau vµ ®Æt

vµo hai ®iÖn tÝch.

93

BiÕt çch tÝnh ®é lín cña lùc vµ çc

®¹i lîng trong c«ng thøc ®Þnh luËt Cu-

l«ng.

BiÕt çch vÏ h×nh biÓu diÔn lùc t¸c

dông lªn çc ®iÖn tÝch.

2. THUYÕT £LECTRON. §ÞNH LUËT B¶O TOµN §IÖN TÝCH



1 Tr×nh bµy ®îc çc

néi dung chÝnh cña

thuyÕt ªlectron.

[Th«ng hiÓu]

ThuyÕt dùa trªn sù cã mÆt vµ dÞch

chuyÓn cña ªlectron ®Ó gi¶i thÝch çc

hiÖn tîng ®iÖn vµ tÝnh chÊt ®iÖn cña

çc vËt gäi lµ thuyÕt ªlectron.

ThuyÕt ªlectron gåm çc néi dung chÝnh sau ®©y :

B×nh thêng, tæng ®¹i sè çc ®iÖn tÝch

trong nguyªn tö b»ng kh«ng, nguyªn tö

trung hßa vÒ ®iÖn.

NÕu nguyªn tö bÞ mÊt ®i mét sè

ªlectron th× tæng ®¹i sè çc ®iÖn tÝch

trong nguyªn tö lµ mét sè d¬ng, nã lµ

mét ion d¬ng. Ngîc l¹i, nÕu nguyªn tö

nhËn thªm mét sè ªlectron, nã lµ mét ion

©m.

Khèi lîng cña ªlectron rÊt nhá nªn ®é

linh ®éng cña ªlectron rÊt lín. V× vËy,

¤n tËp mét phÇn kiÕn

thøc cña bµi trong


cÊp THCS vµ ë m«n Hãa

häc.

94

do mét sè ®iÒu kiÖn nµo ®ã (cä x¸t, tiÕp

xóc, nung nãng), mét sè ªlectron cã thÓ

bøt ra khái nguyªn tö, di chuyÓn trong

vËt hay di chuyÓn tõ vËt nµy sang vËt

kh¸c. £lectron di chuyÓn tõ vËt nµy sang

vËt kh¸c lµm cho çc vËt nhiÔm ®iÖn. VËt

nhiÔm ®iÖn ©m lµ vËt thõa ªlectron, vËt

nhiÔm ®iÖn d¬ng lµ vËt thiÕu ªlectron.


luËt b¶o toµn ®iÖn

tÝch.

[Th«ng hiÓu]

§Þnh luËt : ë mét hÖ vËt c« lËp vÒ

®iÖn, nghÜa lµ hÖ kh«ng trao ®æi ®iÖn

tÝch víi çc hÖ kh¸c, th× tæng ®¹i sè

çc ®iÖn tÝch trong hÖ lµ mét h»ng sè.

3 VËn dông thuyÕt

ªlectron ®Ó gi¶i

thÝch ®îc çc hiÖn


[VËn dông]

Gi¶i thÝch ®îc çc hiÖn tîng nhiÔm

®iÖn:

Sù nhiÔm ®iÖn do cä x¸t : Khi hai vËt cä

x¸t, ªlectron dÞch chuyÓn tõ vËt nµy

sang vËt kh¸c, dÉn tíi mét vËt thõa

ªlectron vµ nhiÔm ®iÖn ©m, cßn mét vËt

thiÕu ªlectron vµ nhiÔm ®iÖn d¬ng.

Sù nhiÔm ®iÖn do tiÕp xóc : Khi vËt

kh«ng mang ®iÖn tiÕp xóc víi vËt mang

®iÖn th× ªlectron cã thÓ dÞch chuyÓn tõ

vËt nµy sang vËt kia lµm cho vËt kh«ng

mang ®iÖn khi tríc còng bÞ nhiÔm ®iÖn

theo.

Sù nhiÔm ®iÖn do hëng øng : Khi mét vËt

b»ng kim lo¹i ®îc ®Æt gÇn mét vËt ®·

nhiÔm ®iÖn, çc ®iÖn tÝch ë vËt nhiÔm

95

®iÖn sÏ hót hoÆc ®Èy ªlectron tù do

trong vËt b»ng kim lo¹i lµm cho mét ®Çu

vËt nµy thõa ªlectron, mét ®Çu thiÕu

ªlectron. Do vËy, hai ®Çu cña vËt bÞ

nhiÔm ®iÖn tr¸i dÊu.

3. §IÖN TR¦êNG

Stt

ChuÈn KT, KN quy

®Þnh trong ch¬ng

tr×nh



tån t¹i ë ®©u, cã

tÝnh chÊt g×.

[Th«ng hiÓu]

Mét ®iÖn tÝch t¸c dông lùc ®iÖn lªn c¸c

®iÖn tÝch kh¸c ë gÇn nã, ta nãi xung

quanh ®iÖn tÝch cã ®iÖn trêng.

§iÖn trêng bao quanh ®iÖn tÝch vµ tån

t¹i cïng víi ®iÖn tÝch (Trêng hîp ®iÖn

trêng tÜnh, g¾n víi ®iÖn tÝch ®øng

yªn).

TÝnh chÊt c¬ b¶n cña ®iÖn trêng lµ t¸c

dông lùc ®iÖn lªn ®iÖn tÝch ®Æt trong

nã.


nghÜa cêng ®é ®iÖn

trêng.

[Th«ng hiÓu]

Mét ®iÖn tÝch thö d¬ng q ®Æt t¹i mét

®iÓm x¸c ®Þnh trong ®iÖn trêng th× cã

Mét vËt cã kÝch thíc

nhá, mang mét ®iÖn tÝch

nhá, ®îc dïng ®Ó ph¸t

hiÖn lùc ®iÖn t¸c dông

96

X¸c ®Þnh ®îc cêng

®é ®iÖn trêng

(ph¬ng, chiÒu vµ ®é

lín) t¹i mét ®iÓm

cña ®iÖn trêng g©y

bëi mét, hai hoÆc ba

®iÖn tÝch ®iÓm.

lùc ®iÖn Fur t¸c dông lªn ®iÖn tÝch q.

Th¬ng sè F

q

r

t¹i mét ®iÓm lµ mét vect¬

kh«ng ®æi kh«ng phô thuéc vµo q nªn

®îc dïng ®Ó ®Æc trng cho ®iÖn trêng

ë ®iÓm ®ang xÐt vÒ mÆt t¸c dông lùc gäi

lµ cêng ®é ®iÖn trêng, kÝ hiÖu lµ Er

:

FE =

q

rr

nÕu q > 0 th× Er cïng chiÒu víi F

ur ;

nÕu q < 0 th× Er ngîc chiÒu víi F.

ur

Trong trêng hîp ®· biÕt cêng ®é ®iÖn

trêng Er, th× lùc ®iÖn t¸c dông lªn

®iÖn tÝch q ®Æt trong ®iÖn trêng lµ

F qEr r

.

Trong hÖ SI, ®¬n vÞ cêng ®é ®iÖn

trêng lµ v«n trªn mÐt (V/m).

Cêng ®é ®iÖn trêng t¹i mét ®iÓm M

c¸ch ®iÖn ®iÓm Q mét kho¶ng r trong

ch©n kh«ng ®îc tÝnh b»ng c«ng thøc:

2

QE k

r

[VËn dông]

BiÕt c¸ch x¸c ®Þnh ®îc ph¬ng, chiÒu

cña tõng vect¬ cêng ®é ®iÖn trêng g©y

lªn nã gäi lµ ®iÖn tÝch

thö.

Nguyªn lÝ chång chÊt

®iÖn trêng. Khi mét

®iÖn tÝch chÞu t¸c dông

®ång thêi cña ®iÖn

trêng 1Er, 2E

r th× nã

chÞu t¸c dông cña ®iÖn

trêng tæng hîp Er ®îc

x¸c ®Þnh nh sau:

1 2E E Eur ur ur

97

bëi çc ®iÖn tÝch ®iÓm ®· cho t¹i ®iÓm

xÐt.

BiÕt tÝnh ®é lín tõng vect¬ cêng ®é

®iÖn trêng g©y bëi çc ®iÖn tÝch ®iÓm

®· cho t¹i ®iÓm xÐt.

BiÕt çch biÓu diÔn vµ tæng hîp vect¬

cêng ®é ®iÖn trêng g©y bëi çc ®iÖn

tÝch ®iÓm ®· cho t¹i ®iÓm xÐt.

3 Nªu ®îc çc ®Æc

®iÓm cña ®êng søc

®iÖn.

[Th«ng hiÓu]

§êng søc ®iÖn lµ ®êng ®îc vÏ trong

®iÖn trêng sao cho tiÕp tuyÕn t¹i bÊt

k× ®iÓm nµo trªn ®êng còng trïng víi

ph¬ng cña vect¬ cêng ®é ®iÖn trêng

t¹i ®iÓm ®ã và cã chiÒu thuËn theo

chiÒu cña vect¬ cêng ®é ®iÖn trêng.

Çc ®Æc ®iÓm cña ®êng søc ®iÖn :

T¹i mçi ®iÓm trong ®iÖn trêng, ta cã

thÓ vÏ ®îc mét ®êng søc ®iÖn ®i qua


Çc ®êng søc ®iÖn lµ çc ®êng cong

kh«ng kÝn. Nã xuÊt ph¸t tõ çc ®iÖn

tÝch d¬ng hoÆc ë v« cùc vµ kÕt thóc ë

çc ®iÖn tÝch ©m hoÆc ë v« cùc.

N¬i nµo cêng ®é ®iÖn trêng lín h¬n

th× çc ®êng søc ®iÖn ë ®ã ®îc vÏ mau

h¬n (dµy h¬n). N¬i nµo cêng ®é ®iÖn

trêng nhá h¬n th× çc ®êng søc ®iÖn ë

®ã ®îc vÏ tha h¬n.

Mét ®iÖn trêng mµ vect¬


mäi ®iÓm ®Òu nh nhau

gäi lµ ®iÖn trêng ®Òu.

§êng søc cña nã lµ çc

®êng th¼ng song song

çch ®Òu.

98

4. C¤NG CñA LùC §IÖN. HIÖU §IÖN THÕ

Stt

ChuÈn KT, KN quy

®Þnh trong ch¬ng

tr×nh


KT, KN Ghi chó

1 Nªu ®îc trêng tÜnh

®iÖn lµ trêng thÕ.

TÝnh ®îc c«ng cña

lùc ®iÖn khi di

chuyÓn mét ®iÖn tÝch

gi÷a hai ®iÓm trong

®iÖn trêng ®Òu.

[Th«ng hiÓu]

C«ng cña lùc ®iÖn t¸c dông lªn

mét ®iÖn tÝch kh«ng phô thuéc d¹ng

®êng ®i cña ®iÖn tÝch mµ chØ phô

thuéc vµo vÞ trÝ ®iÓm ®Çu vµ ®iÓm

cuèi cña ®êng ®i trong ®iÖn

trêng. Ngêi ta nãi, ®iÖn trêng

tÜnh lµ mét trêng thÕ.

C«ng AMN cña lùc ®iÖn khi ®iÖn

tÝch q dÞch chuyÓn tõ ®iÓm M ®Õn

®iÓm N trong ®iÖn trêng ®Òu theo

mét ®êng bÊt k× tÝnh theo c«ng

thøc:

AMN = qEd

trong ®ã, d lµ ®é dµi h×nh chiÕu

cña ®o¹n MN lªn ph¬ng vect¬

Eur(ph¬ng ®êng søc).

[VËn dông]

iÕt c¸ch tÝnh c«ng cña lùc ®iÖn

trêng trong ®iÖn trêng ®Òu theo

c«ng thøc.

C«ng AMN kh«ng phô thuéc d¹ng

cña ®êng MN. Ngêi ta còng

chøng minh ®îc ®iÒu ®ã cho

®iÖn trêng bÊt k×.


hiÖu ®iÖn thÕ gi÷a

hai ®iÓm cña ®iÖn

[Th«ng hiÓu]

HiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai ®iÓm

trong ®iÖn trêng lµ ®¹i lîng ®Æc

§¹i lîng VM, VN gäi lµ ®iÖn

thÕ cña ®iÖn trêng t¹i ®iÓm

M vµ N t¬ng øng. §iÖn thÕ

99

trêng vµ nªu ®îc

®¬n vÞ ®o hiÖu ®iÖn

thÕ.

trng cho kh¶ n¨ng thùc hiÖn c«ng

cña ®iÖn trêng khi cã mét ®iÖn

tÝch di chuyÓn gi÷a hai ®iÓm ®ã:

MNMN M N

AU =V V =

q

Trong hÖ SI, ®¬n vÞ hiÖu ®iÖn

thÕ lµ v«n (V). NÕu UMN = 1V, q =

1C th× AMN = 1J. V«n lµ hiÖu ®iÖn

thÕ gi÷a hai ®iÓm M, N trong ®iÖn

trêng mµ khi mét ®iÖn tÝch d¬ng

1C di chuyÓn tõ ®iÓm M ®Õn ®iÓm N

th× lùc ®iÖn thùc hiÖn mét c«ng

d¬ng lµ 1J.

cña ®iÖn trêng phô thuéc

vµo c¸ch chän mèc tÝnh ®iÖn

thÕ. Thêng chän ®iÖn thÕ ë

xa v« cùc hoÆc ë mÆt ®Êt lµm

mèc (®iÖn thÕ ë mÆt ®Êt b»ng

0).

§¬n vÞ cña ®iÖn thÕ lµ v«n

(kÝ hiÖu lµ V).

§Ó ®o hiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai

vËt, ngêi ta dïng tÜnh ®iÖn

kÕ. Trong kÜ thuËt, hiÖu

®iÖn thÕ gäi lµ ®iÖn ¸p.

3 Nªu ®îc mèi quan hÖ

gi÷a cêng ®é ®iÖn

trêng ®Òu vµ hiÖu

®iÖn thÕ gi÷a hai

®iÓm cña ®iÖn trêng

®ã. Nªu ®îc ®¬n vÞ

®o cêng ®é ®iÖn

trêng.

[Th«ng hiÓu]

Mèi liªn hÖ gi÷a cêng ®é ®iÖn

trêng ®Òu E vµ hiÖu ®iÖn thÕ U

gi÷a hai ®iÓm M vµ N c¸ch nhau mét

kho¶ng d däc theo ®êng søc ®iÖn

cña ®iÖn trêng ®îc x¸c ®Þnh bëi

c«ng thøc:

MNU UE = =

d d.

Trong hÖ SI, hiÖu ®iÖn thÕ U ®o

b»ng v«n (V), d ®o b»ng mÐt (m)

nªn cêng ®é ®iÖn trêng cã ®¬n vÞ

lµ v«n trªn mÐt (V/m).

100

4

Gi¶i ®îc bµi tËp vÒ

chuyÓn ®éng cña ®iÖn

tÝch trong ®iÖn

trêng ®Òu.

[VËn dông]

BiÕt çch x¸c ®Þnh ®îc lùc t¸c

dông lªn ®iÖn tÝch chuyÓn ®éng.

BiÕt viÕt ®îc biÓu thøc ®Þnh

luËt II Niu-t¬n cho ®iÖn tÝch

chuyÓn ®éng vµ çc c«ng thøc ®éng

lùc häc cho ®iÖn tÝch.

Lùc ®iÖn F t¸c dông lªn ®iÖn

tÝch, g©y ra cho ®iÖn tÝch

gia tèc a, ®îc x¸c ®Þnh

b»ng c«ng thøc:

F qE q.Ua = =

m m m.d

(XÐt ®iÖn trêng ®Òu)

5. Tô §IÖN




cÊu t¹o cña tô ®iÖn vµ

nhËn d¹ng ®îc çc tô

®iÖn thêng dïng.

[Th«ng hiÓu]

Tô ®iÖn lµ mét hÖ hai vËt dÉn ®Æt gÇn

nhau. Mçi vËt ®ã gäi lµ mét b¶n cña tô

®iÖn. Kho¶ng kh«ng gian gi÷a hai b¶n cã

thÓ lµ ch©n kh«ng hay bÞ chiÕm bëi mét

chÊt ®iÖn m«i nµo ®ã.

Tô ®iÖn ph¼ng cã hai b¶n lµ hai tÊm kim

lo¹i ph¼ng cã kÝch thíc lín ®Æt ®èi

diÖn nhau vµ song song víi nhau.

Tô ®iÖn xoay cã ®iÖn dung thay ®æi ®îc.

Khi ta tÝch ®iÖn cho tô ®iÖn, çc b¶n

cña tô ®iÖn nhiÔm ®iÖn do hëng øng,

®iÖn tÝch cña hai b¶n cã ®é lín b»ng

nhau nhng tr¸i dÊu. §é lín cña ®iÖn

tÝch trªn mçi b¶n cña tô ®iÖn khi tô

®iÖn tÝch ®iÖn gäi lµ ®iÖn tÝch cña tô

®iÖn.

101

Tïy theo chÊt ®iÖn m«i trong tô ®iÖn

mµ cã çc lo¹i : tô ®iÖn kh«ng khÝ, tô

®iÖn giÊy, tô ®iÖn mica, tô ®iÖn sø, tô

®iÖn gèm,...


®iÖn dung cña tô ®iÖn

vµ nªu ®îc ®¬n vÞ ®o

®iÖn dung. Nªu ®îc ý

nghÜa çc sè ghi trªn

mçi tô ®iÖn.


thøc Q

C=U.

[Th«ng hiÓu]

Khi mét hiÖu ®iÖn thÕ U ®îc ®Æt vµo

hai b¶n cña mét tô ®iÖn th× tô ®iÖn sÏ

cã ®iÖn tÝch Q. Thùc nghiÖm chøng tá

r»ng th¬ng sè Q

U (®èi víi mét tô ®iÖn

®· cho) lµ mét h»ng sè. V× vËy th¬ng sè

nµy ®îc dïng ®Ó ®Æc trng cho kh¶ n¨ng

tÝch ®iÖn cña tô ®iÖn vµ ®îc gäi lµ

®iÖn dung cña tô ®iÖn, kÝ hiÖu lµ C

QC=

U

§¬n vÞ cña ®iÖn dung lµ fara (F). NÕu Q = 1C, U = 1V th× C = 1F. Fara lµ ®iÖn

dung cña mét tô ®iÖn mµ khi hiÖu ®iÖn

thÕ gi÷a hai b¶n lµ 1V th× ®iÖn tÝch cña

tô ®iÖn lµ 1C. Ta thêng dïng çc íc sè

cña fara :

1 F =1.106 F ; 1 nF = 1.10

9 F ; 1 pF

=1.1012 F.

Trªn vá mçi tô ®iÖn thêng cã ghi cÆp

sè liÖu, ch¼ng h¹n nh 10F250V. Sè

liÖu thø nhÊt cho biÕt ®iÖn dung cña tô

®iÖn. Sè liÖu thø hai chØ gi¸ trÞ giíi

h¹n cña hiÖu ®iÖn thÕ ®Æt vµo hai b¶n

cña tô ®iÖn, vît qu¸ giíi h¹n ®ã tô

102

®iÖn cã thÓ bÞ háng.

[VËn dông]

BiÕt çch tÝnh ®iÖn dung vµ çc ®¹i

lîng trong c«ng thøc.

3 Nªu ®îc çch m¾c

(ghÐp) çc tô ®iÖn

thµnh bé vµ viÕt ®îc

c«ng thøc tÝnh ®iÖn

dung t¬ng ®¬ng cña

mçi bé tô ®iÖn.

VËn dông ®îc çc c«ng

thøc tÝnh ®iÖn dung

t¬ng ®¬ng cña bé tô

®iÖn.

[Th«ng hiÓu]

M¾c (ghÐp) song song çc tô ®iÖn thµnh

bé lµ m¾c sao cho çc b¶n cùc thø nhÊt

cña çc tô ®iÖn ®îc nèi víi nhau vµ çc

b¶n cùc thø hai còng ®îc nèi víi nhau.

C«ng thøc tÝnh ®iÖn dung t¬ng ®¬ng cña

bé tô ®iÖn:

C = C1 + C2 + … + Cn

Trong ®ã, C1, C2 , …, Cn lµ gi¸ trÞ ®iÖn

dung cña çc tô ®iÖn trong bé tô ®iÖn.

M¾c (ghÐp) nèi tiÕp çc tù ®iÖn thµnh

bé lµ m¾c sao cho theo thø tù çc tô

®iÖn ta cã b¶n cùc thø hai cña tô nµy

nèi víi b¶n cùc thø nhÊt cña b¶n kia.

C«ng thøc tÝnh ®iÖn dung t¬ng ®¬ng cña

bé tô ®iÖn:

1 2 n

1 1 1 1...

C C C C

Trong ®ã, C1, C2 , …, Cn lµ gi¸ trÞ ®iÖn

dung cña çc tô ®iÖn trong bé tô ®iÖn.

[VËn dông]

BiÕt çch tÝnh ®iÖn dung t¬ng ®¬ng cña çc bé tô ®iÖn.

.

103


trong tô ®iÖn vµ mäi

®iÖn trêng ®Òu mang

n¨ng lîng. ViÕt ®îc

c«ng thøc W=1

2CU

2.


thøc 21

W = CU2

.

[NhËn biÕt]

Khi cã mét hiÖu ®iÖn thÕ U ®Æt vµo hai

b¶n cña tô ®iÖn, th× tô ®iÖn ®îc tÝch

®iÖn vµ tÝch luü n¨ng lîng díi d¹ng

n¨ng lîng ®iÖn trêng trong tô ®iÖn.

§iÖn trêng trong tô ®iÖn vµ mäi ®iÖn

trêng kh¸c ®Òu mang n¨ng lîng.

C«ng thøc tÝnh n¨ng lîng cña tô ®iÖn

(®iÖn dung C, hiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai b¶n

U, ®iÖn tÝch Q) lµ :

2 2QU CU QW = = =

2 2 2C

[VËn dông]

BiÕt c¸ch tÝnh n¨ng lîng cña tô ®iÖn


Víi tô ®iÖn ph¼ng

:

2

9

EW = V

9.10 .8

trong ®ã, V lµ thÓ

tÝch kh«ng gian cã

®iÖn trêng gi÷a

hai b¶n tô ®iÖn.

Tõ trªn ta rót ra

mËt ®é n¨ng lîng

®iÖn trêng lµ

2

9

E=

9.10 .8

104

Ch¬ng II. DßNG §IÖN KH¤NG §æI


Chñ ®Ò KÕt qu¶ cÇn ®¹t Ghi chó

a) Dßng ®iÖn.

Dßng ®iÖn kh«ng

®æi.

b) Nguån ®iÖn.

SuÊt ®iÖn ®éng

cña nguån ®iÖn.

Pin, acquy.

c) C«ng suÊt cña

nguån ®iÖn. C«ng

suÊt cña m¸y thu

®iÖn.

d) §Þnh luËt ¤m

®èi víi toµn

m¹ch. §Þnh luËt

¤m ®èi víi ®o¹n

m¹ch cã chøa

nguån ®iÖn vµ

m¸y thu ®iÖn.

KiÕn thøc

Nªu ®îc dßng ®iÖn kh«ng ®æi lµ g×.

Nªu ®îc suÊt ®iÖn ®éng cña nguån ®iÖn lµ g×.

Nªu ®îc nguyªn t¾c t¹o ra suÊt ®iÖn ®éng trong pin vµ

acquy.

Nªu ®îc nguyªn nh©n v× sao acquy cã thÓ sö dông ®îc

nhiÒu lÇn.

Nªu ®îc c«ng cña nguån ®iÖn lµ c«ng cña c¸c lùc l¹ bªn

trong nguån ®iÖn vµ b»ng c«ng cña dßng ®iÖn ch¹y trong

toµn m¹ch. ViÕt ®îc c«ng thøc tÝnh c«ng cña nguån ®iÖn.

Nªu ®îc c«ng suÊt cña nguån ®iÖn lµ g× vµ viÕt ®îc

c«ng thøc tÝnh c«ng suÊt cña nguån ®iÖn.

Nªu ®îc m¸y thu ®iÖn lµ g× vµ ý nghÜa cña suÊt ph¶n

®iÖn cña m¸y thu.

Ph¸t biÓu ®îc ®Þnh luËt ¤m ®èi víi toµn m¹ch.

ViÕt ®îc hÖ thøc cña ®Þnh luËt ¤m ®èi víi ®o¹n m¹ch cã

chøa nguån ®iÖn vµ m¸y thu ®iÖn.

Nªu ®îc thÕ nµo lµ m¾c nèi tiÕp, m¾c xung ®èi, m¾c

song song vµ m¾c hçn hîp ®èi xøng c¸c nguån ®iÖn thµnh bé

105

e) M¾c çc nguån

®iÖn thµnh bé.

nguån.

KÜ n¨ng

VËn dông ®îc c«ng thøc Ang = EIt vµ Png = EI.

VËn dông c«ng thøc tÝnh c«ng suÊt Pth = EI + I2r cña m¸y

thu.

VËn dông hÖ thøc I = NR r

E hoÆc U = E – Ir ®Ó gi¶i ®îc

çc bµi tËp ®èi víi toµn m¹ch.

TÝnh ®îc hiÖu suÊt cña nguån ®iÖn.

TÝnh ®îc suÊt ®iÖn ®éng vµ ®iÖn trë trong cña bé nguån

m¾c nèi tiÕp, m¾c xung ®èi, m¾c song song ®¬n gi¶n hoÆc

m¾c hçn hîp ®èi xøng.

VËn dông ®îc ®Þnh luËt ¤m ®Ó gi¶i çc bµi tËp vÒ ®o¹n

m¹ch cã chøa nguån ®iÖn vµ m¸y thu ®iÖn.

Gi¶i ®îc çc bµi tËp vÒ m¹ch cÇu c©n b»ng vµ m¹ch

®iÖn kÝn gåm nhiÒu nhÊt 3 nót.

M¾c ®îc çc nguån ®iÖn thµnh bé nguån nèi tiÕp, xung

®èi hoÆc song song.

TiÕn hµnh ®îc thÝ nghiÖm ®Ó ®o suÊt ®iÖn ®éng vµ ®iÖn

trë trong cña mét pin.


1. DßNG §IÖN KH¤NG §æI. NGUåN §IÖN

Stt

ChuÈn KT, KN quy

®Þnh trong ch¬ng

tr×nh


KN Ghi chó

106


kh«ng ®æi lµ g×.

[Th«ng hiÓu]

Dßng ®iÖn lµ dßng çc ®iÖn tÝch

dÞch chuyÓn cã híng.

Cêng ®é dßng ®iÖn lµ ®¹i lîng ®Æc

trng cho t¸c dông m¹nh hay yÕu cña

dßng ®iÖn. Dßng ®iÖn kh«ng ®æi lµ

dßng ®iÖn cã chiÒu vµ cêng ®é kh«ng

®æi theo thêi gian. Cêng ®é dßng

®iÖn kh«ng ®æi ®îc x¸c ®Þnh b»ng

th¬ng sè gi÷a ®iÖn lîng q dÞch

chuyÓn qua tiÕt diÖn th¼ng cña vËt

dÉn vµ kho¶ng thêi gian t dßng ®iÖn

ch¹y qua.

qI

t

Trong hÖ SI, ®¬n vÞ cña cêng ®é

dßng ®iÖn lµ ampe (A). Çc íc sè cña

ampe lµ :

1mA = 1.103A ; 1A = 1.10

6A.

¤n tËp kiÕn thøc vÒ dßng

®iÖn kh«ng ®æi ®· häc ë


THCS.

2 Nªu ®îc suÊt ®iÖn

®éng cña nguån ®iÖn

lµ g×.

[Th«ng hiÓu]

SuÊt ®iÖn ®éng E cña nguån ®iÖn lµ

®¹i lîng ®Æc trng cho kh¶ n¨ng thùc

hiÖn c«ng cña nguån ®iÖn vµ ®o b»ng

th¬ng sè gi÷a c«ng A cña lùc l¹ thùc

hiÖn khi lµm dÞch chuyÓn mét ®iÖn

tÝch d¬ng q bªn trong nguån ®iÖn tõ

cùc ©m ®Õn cùc d¬ng vµ ®é lín cña

®iÖn tÝch q ®ã.

Nguån ®iÖn lµ thiÕt bÞ ®Ó

t¹o ra vµ duy tr× hiÖu ®iÖn

thÕ, nh»m duy tr× dßng ®iÖn

trong m¹ch. Çc lùc, kh¸c

vÒ b¶n chÊt víi lùc tÜnh

®iÖn thùc hiÖn c«ng dÞch

chuyÓn ®iÖn tÝch trong

nguån ®iÖn gäi lµ çc lùc

l¹. Díi t¸c dông cña lùc

l¹ bªn trong nguån, çc

®iÖn tÝch d¬ng dÞch chuyÓn

107

E A

=q

Trong hÖ SI, suÊt ®iÖn ®éng cã ®¬n

vÞ lµ v«n (V). Tõ c«ng thøc ta cã 1

V = 1 J/C.

tõ cùc ©m vÒ cùc d¬ng cña

nguån vµ ®iÖn tÝch ©m dÞch

chuyÓn tõ cùc d¬ng vÒ cùc

©m cña nguån. C«ng cña çc

lùc l¹ thùc hiÖn khi lµm

dÞch chuyÓn çc ®iÖn tÝch

trong nguån ngîc víi chiÒu

cña lùc tÜnh ®iÖn ®îc gäi

lµ c«ng cña nguån ®iÖn.

Sè v«n ghi trªn nguån ®iÖn

cho biÕt trÞ sè cña suÊt

®iÖn ®éng cña nguån ®iÖn.

SuÊt ®iÖn ®éng cña nguån

®iÖn cã gi¸ trÞ b»ng hiÖu

®iÖn thÕ gi÷a hai cùc cña

nã khi m¹ch ngoµi hë. Mçi

nguån ®iÖn ®îc ®Æc trng

bëi suÊt ®iÖn ®éng E vµ

®iÖn trë trong r cña nã.

2. PIN Vµ ACQUY

Stt

ChuÈn KT, KN quy

®Þnh trong ch¬ng

tr×nh



t¹o ra suÊt ®iÖn

®éng trong pin vµ

acquy.

[Th«ng hiÓu]

Pin vµ acquy ho¹t ®éng dùa trªn t¸c

dông hãa häc cña çc dung dÞch ®iÖn ph©n

lªn çc kim lo¹i. Khi ta nhóng thanh kim

lo¹i vµo dung dÞch ®iÖn ph©n, th× do t¸c

dông ho¸ häc, trªn mÆt thanh kim lo¹i vµ

Pin V«n-ta lµ nguån

®iÖn ho¸ häc gåm mét

cùc b»ng kÏm (Zn) vµ

mét cùc ®ång (Cu) ®îc

ng©m trong dung dÞch

108

ë dung dÞch ®iÖn ph©n xuÊt hiÖn hai lo¹i

®iÖn tÝch tr¸i dÊu. Khi ®ã, gi÷a thanh

kim lo¹i vµ dung dÞch ®iÖn ph©n cã mét

hiÖu ®iÖn thÕ x¸c ®Þnh gäi lµ hiÖu ®iÖn

thÕ ®iÖn ho¸.

HiÖu ®iÖn thÕ ®iÖn ho¸ cã ®é lín vµ dÊu

phô thuéc vµo b¶n chÊt cña kim lo¹i, b¶n

chÊt vµ nång ®é dung dÞch ®iÖn ph©n.

Khi hai kim lo¹i kh¸c nhau vÒ ph¬ng

diÖn hãa häc ®îc nhóng vµo cïng dung

dÞch ®iÖn ph©n, th× gi÷a chóng h×nh

thµnh mét hiÖu ®iÖn thÕ x¸c ®Þnh. §ã

chÝnh lµ suÊt ®iÖn ®éng cña nguån ®iÖn

nµy.

Nguån ®iÖn ho¹t ®éng theo nguyªn t¾c

trªn cßn gäi lµ nguån ®iÖn ho¸ häc hay

pin ®iÖn ho¸ (pin vµ acquy). ë ®©y lùc

ho¸ häc ®ãng vai trß lùc l¹.

Pin ®iÖn hãa gåm hai b¶n cùc cã b¶n chÊt

kh¸c nhau ®îc ng©m trong chÊt ®iÖn ph©n

(dung dÞch axit, baz¬, muèi…).

axit sufuric (H2SO4)

lo·ng.

Acquy ch× gåm b¶n cùc

d¬ng lµ ch× ®i«xit

(PbO2) vµ b¶n cùc ©m

b»ng ch× (Pb), chÊt

®iÖn ph©n lµ dung dÞch

axit sunfuric (H2SO4)

lo·ng.

2 Nªu ®îc nguyªn

nh©n v× sao acquy

cã thÓ sö dông ®îc

nhiÒu lÇn.

[Th«ng hiÓu]

Acquy lµ nguån ®iÖn ho¸ häc ho¹t ®éng

dùa trªn ph¶n øng ho¸ häc thuËn nghÞch.

Khi ta tÝch ®iÖn cho acquy, c¸c b¶n cùc

cña nã bÞ thay ®æi. Sau khi ®îc tÝch

®iÖn, acquy cã t¸c dông nh mét pin ®iÖn

ho¸. Khi acquy ph¸t ®iÖn, hai b¶n cùc

cña nã bÞ biÕn ®æi. Khi nµo hai b¶n cùc

gièng nhau th× acquy hÕt ®iÖn.

Muèn acquy bÒn l©u

thêng xuyªn kiÓm tra

dung dÞch ®iÖn ph©n vµ

kh«ng nªn ®Ó acquy

phãng hÕt ®iÖn råi míi

n¹p ®iÖn.

Dung lîng cña acquy

®îc ®o b»ng ampe giê

(A.h). 1A.h = 3600C.

109

Acquy cã thÓ sö dông nhiÒu lÇn b»ng

çch n¹p l¹i v× c¬ chÕ ho¹t ®éng cña nã

dùa trªn ph¶n øng hãa häc thuËn nghÞch.

Nã tÝch tr÷ n¨ng lîng díi d¹ng ho¸

n¨ng (lóc n¹p ®iÖn), ®Ó råi gi¶i phãng

n¨ng lîng Êy díi d¹ng ®iÖn n¨ng (lóc

ph¸t ®iÖn).

3. C«ng Vµ C¤NG SUÊT cña nguån §IÖN. m¸y thu ®iÖn


trong ch¬ng tr×nh


KN Ghi chó

1 Nªu ®îc c«ng cña nguån

®iÖn lµ c«ng cña çc

lùc l¹ bªn trong nguån

®iÖn vµ b»ng c«ng cña

dßng ®iÖn ch¹y trong

toµn m¹ch.

ViÕt ®îc c«ng thøc

tÝnh c«ng cña nguån

®iÖn.


Ang = EIt trong çc bµi

[Th«ng hiÓu]

Trong mét m¹ch ®iÖn kÝn, nguån ®iÖn

thùc hiÖn c«ng, lµm di chuyÓn çc

®iÖn tÝch tù do cã trong m¹ch, t¹o

thµnh dßng ®iÖn. §iÖn n¨ng tiªu thô

trong toµn m¹ch b»ng c«ng cña çc lùc

l¹ bªn trong nguån ®iÖn, tøc lµ b»ng

c«ng cña nguån ®iÖn:

Ang = qE = EIt

trong ®ã, E lµ suÊt ®iÖn ®éng cña

nguån ®iÖn (V), q lµ ®iÖn lîng

chuyÓn qua nguån ®iÖn ®o b»ng cul«ng

(C), I lµ cêng ®é dßng ®iÖn ch¹y qua

nguån ®iÖn ®o b»ng ampe (A) vµ t lµ

thêi gian dßng ®iÖn ch¹y qua nguån

®iÖn ®o b»ng gi©y(s).

[VËn dông]

BiÕt çch tÝnh c«ng cña nguån ®iÖn vµ



THCS.

§iÖn n¨ng mµ mét ®o¹n

m¹ch tiªu thô khi cã

dßng ®iÖn kh«ng ®æi

ch¹y qua ®Ó chuyÓn ho¸

thµnh çc d¹ng n¨ng

lîng kh¸c ®îc ®o

b»ng c«ng cña lùc ®iÖn

thùc hiÖn khi dÞch

chuyÓn cã híng çc

®iÖn tÝch:

A = Uq = UIt

trong ®ã, U lµ hiÖu

®iÖn thÕ gi÷a hai ®Çu

®o¹n m¹ch, I lµ cêng


m¹ch vµ t lµ thêi gian

110

to¸n. çc ®¹i lîng trong çc c«ng thøc. dßng ®iÖn ch¹y qua.

2 Nªu ®îc c«ng suÊt cña

nguån ®iÖn lµ g× vµ

viÕt ®îc c«ng thøc

tÝnh c«ng suÊt cña

nguån ®iÖn.


Png = EI trong çc bµi

to¸n.

[Th«ng hiÓu]


b»ng c«ng cña nguån ®iÖn thùc hiÖn

trong mét ®¬n vÞ thêi gian.

Png = A

t = EI


b»ng c«ng suÊt cña dßng ®iÖn ch¹y

trong toµn m¹ch. §ã còng chÝnh lµ

c«ng suÊt ®iÖn s¶n ra trong toµn

m¹ch.

§¬n vÞ cña c«ng suÊt lµ o¸t (W).

[VËn dông]

BiÕt çch tÝnh c«ng suÊt cña nguån

®iÖn vµ çc ®¹i lîng trong çc c«ng

thøc.

C«ng suÊt ®iÖn cña mét

®o¹n m¹ch cã trÞ sè

b»ng ®iÖn n¨ng mµ ®o¹n

m¹ch tiªu thô trong

mét ®¬n vÞ thêi gian,

hoÆc b»ng tÝch cña

hiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai

®Çu ®o¹n m¹ch vµ cêng


®o¹n m¹ch ®ã:

P = A

t = UI

3 Nªu ®îc m¸y thu ®iÖn

lµ g× vµ ý nghÜa cña

suÊt ph¶n ®iÖn cña m¸y

thu ®iÖn.

[Th«ng hiÓu]

M¸y thu ®iÖn lµ dông cô chuyÓn hãa

phÇn lín ®iÖn n¨ng thµnh d¹ng n¨ng

lîng cã Ých kh¸c kh«ng ph¶i lµ

nhiÖt.

SuÊt ph¶n ®iÖn cña m¸y thu ®iÖn cho

biÕt ®iÖn n¨ng mµ m¸y thu ®iÖn chuyÓn

hãa thµnh d¹ng n¨ng lîng kh¸c, kh«ng

ph¶i lµ nhiÖt, khi cã mét ®¬n vÞ ®iÖn

tÝch d¬ng chuyÓn qua m¸y.

§iÖn n¨ng tiªu thô

®iÖn cña m¸y thu ®iÖn

lµ

Ap = A’+ Q’ = EpIt +

rpI2t = UIt

trong ®ã, A’ lµ phÇn

n¨ng lîng ®îc chuyÓn

ho¸ thµnh d¹ng n¨ng

lîng kh¸c kh«ng ph¶i

nhiÖt vµ Q’ lµ nhiÖt

lîng to¶ ra.

C«ng suÊt tiªu thô

111

Ep = A'

q

SuÊt ph¶n ®iÖn cã ®¬n vÞ lµ v«n (V).

Trong trêng hîp m¸y thu ®iÖn lµ

nguån ®iÖn ®ang ®îc n¹p ®iÖn, th×

suÊt ph¶n ®iÖn cã trÞ sè b»ng suÊt

®iÖn ®éng cña nguån lóc ph¸t ®iÖn.

Dßng ®iÖn n¹p ®i vµo cùc d¬ng cña

m¸y thu ®iÖn.

®iÖn cña m¸y thu ®iÖn

:

P = A

t = EpI + rpI

2

4. §ÞNH LUËT ¤M §èI VíI TOµN M¹CH


trong ch¬ng tr×nh


KN Ghi chó


luËt ¤m ®èi víi toµn

m¹ch.

[Th«ng hiÓu]

§Þnh luËt ¤m ®èi víi toµn m¹ch :

Cêng ®é dßng ®iÖn I ch¹y trong m¹ch

®iÖn kÝn tØ lÖ thuËn víi suÊt ®iÖn

®éng E cña nguån ®iÖn vµ tØ lÖ nghÞch

víi ®iÖn trë toµn phÇn cña m¹ch.

=E

IR r

trong ®ã R lµ ®iÖn trë t¬ng ®¬ng cña

m¹ch ngoµi vµ r lµ ®iÖn trë trong cña

nguån ®iÖn.

HiÖu ®iÖn thÕ m¹ch ngoµi U = IR còng lµ

hiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai cùc cña nguån

®iÖn :

U = E Ir

TÝch cña cêng ®é dßng

®iÖn ch¹y qua mét vËt

dÉn vµ ®iÖn trë cña

vËt dÉn ®ã ®îc gäi lµ

®é gi¶m ®iÖn thÕ. KÕt

qu¶ c¸c thÝ nghiÖm cho

thÊy suÊt ®iÖn ®éng

cña nguån ®iÖn cã gi¸

trÞ b»ng tæng c¸c ®é

gi¶m ®iÖn thÕ ë m¹ch

ngoµi vµ m¹ch trong

E = I(R + r) = IR + Ir

§Ó ng¾t ®iÖn khi hiÖn

tîng ®o¶n m¹ch x¶y ra

®èi víi m¹ng ®iÖn ë

gia ®×nh, ngêi ta

dïng cÇu ch× hay

112

VËn dông ®îc hÖ thøc

EI

R r

hoÆc U = E –

Ir ®Ó gi¶i ®îc çc

bµi tËp ®èi víi toµn

m¹ch.

NÕu r 0 hoÆc m¹ch hë (I = 0), th×

hiÖu ®iÖn thÕ gi÷a hai cùc cña nguån

®iÖn b»ng suÊt ®iÖn ®éng cña nguån

®iÖn.

NÕu R 0, th× cêng ®é dßng ®iÖn qua

nguån cã gi¸ trÞ lín nhÊt Im =E

r, ta

nãi r»ng nguån bÞ ®o¶n m¹ch.

[VËn dông]

BiÕt çch tÝnh ®iÖn trë t¬ng ®¬ng

cña m¹ch ngoµi trong çc trêng hîp.

BiÕt tÝnh cêng ®é dßng ®iÖn hoÆc

hiÖu ®iÖn thÕ vµ çc ®¹i lîng trong

çc c«ng thøc.

at«mat.

§Þnh luËt ¤m ®èi víi

toµn m¹ch hoµn toµn

phï hîp víi ®Þnh luËt

b¶o toµn vµ chuyÓn ho¸

n¨ng lîng.

2 TÝnh ®îc hiÖu suÊt

cña nguån ®iÖn.

[VËn dông]

BiÕt çch tÝnh hiÖu suÊt cña nguån

®iÖn theo c«ng thøc:

H = cã ÝchA

A =

UIt U=

ItE E

trong ®ã, Acã Ých lµ c«ng cña dßng ®iÖn

s¶n ra ë m¹ch ngoµi.

NÕu m¹ch ngoµi chØ cã ®iÖn trë RN th×

c«ng thøc tÝnh hiÖu suÊt cña nguån

®iÖn lµ

H = R

R r

HiÖu suÊt tÝnh ra phÇn

tr¨m(%).

5. §ÞNH LUËT ¤M §èI VíI ÇC LO¹I §O¹N M¹CH.

M¾C NGUåN §IÖN THµNH Bé

113



1 ViÕt ®îc hÖ thøc cña

®Þnh luËt ¤m ®èi víi

®o¹n m¹ch cã chøa

nguån ®iÖn vµ m¸y thu

®iÖn.

VËn dông ®îc ®Þnh

[Th«ng hiÓu]

§Þnh luËt ¤m

®èi víi ®o¹n m¹ch

chøa nguån ®iÖn :

UAB = VAVB = E –

Ir

hay E EAB BAU U

Ir r

.

NÕu trªn m¹ch cã thªm ®iÖn trë R (h×nh

vÏ) th× :

UAB = VAVB = E – (r+R)I

hay E EAB BAU U

IR r R r

§Þnh luËt ¤m

®èi víi ®o¹n m¹ch

chøa m¸y thu ®iÖn

:

UAB = Ep+ rpI

hay I = EAB p

p

U

r

;

NÕu ®o¹n m¹ch cã thªm ®iÖn trë R (h×nh

vÏ) th× :

UAB = Ep+ (R + rp)I hay I =EAB p

p

U

R r

[VËn dông]

114

luËt ¤m ®Ó gi¶i çc

bµi tËp vÒ ®o¹n m¹ch

cã chøa nguån ®iÖn vµ

m¸y thu ®iÖn.

Gi¶i ®îc çc bµi tËp

vÒ m¹ch cÇu c©n b»ng

vµ m¹ch ®iÖn kÝn gåm

nhiÒu nhÊt 3 nót.

BiÕt nhËn d¹ng ®îc çc ®o¹n m¹ch

chøa nguån ®iÖn vµ m¸y thu ®iÖn.

BiÕt lËp vµ gi¶i ph¬ng tr×nh ®Ó tÝnh

çc ®¹i lîng trong çc c«ng thøc ®Þnh

luËt ¤m cho ®o¹n m¹ch vµ toµn m¹ch.

2 VËn dông ®îc c«ng

thøc tÝnh c«ng suÊt

Pp=EpI + I2rp cña m¸y

thu ®iÖn

[VËn dông]

BiÕt çch chän chiÒu dßng ®iÖn vµ

ph©n biÖt ®îc m¸y thu ®iÖn, nguån ®iÖn

trªn m¹ch ®iÖn.

BiÕt çch tÝnh c«ng suÊt cña m¸y thu

®iÖn vµ çc ®¹i lîng trong c«ng thøc

Pp = EpI + I2rp.

3 Nªu ®îc thÕ nµo lµ

m¾c (ghÐp) nèi tiÕp,

m¾c (ghÐp) xung ®èi,

m¾c (ghÐp) song song

vµ m¾c (ghÐp) hçn hîp

®èi xøng çc nguån

®iÖn thµnh bé nguån.

M¾c ®îc çc nguån

®iÖn thµnh bé nguån

nèi tiÕp, xung ®èi

hoÆc song song.

[Th«ng hiÓu]

Bé nguån m¾c (ghÐp) nèi tiÕp gåm n

nguån, trong ®ã theo thø tù liªn tiÕp,

cùc d¬ng cña nguån nµy nèi víi cùc ©m

cña nguån kia.

Gi¶ sö cã n nguån ®iÖn m¾c nèi tiÕp th×

suÊt ®iÖn ®éng vµ ®iÖn trë trong cña bé

nguån lµ :

Eb = E1 + E2 +...+ En vµ rb = r1 + r2

+...+ rn

NÕu çc nguån gièng nhau th× : Eb = nE

vµ rb = nr

Bé nguån m¾c (ghÐp) xung ®èi gåm hai

nguån lµ çch m¾c cùc d¬ng cña nguån

115


®éng vµ ®iÖn trë trong

cña bé nguån m¾c nèi

tiÕp, m¾c xung ®èi,

m¾c song song hoÆc m¾c

hçn hîp ®èi xøng,

thø nhÊt víi cùc d¬ng cña nguån thø

hai (hoÆc cùc ©m cña nguån thø nhÊt víi

cùc ©m cña nguån thø hai).

NÕu E1 >E2 th× nguån E1 lµ nguån ph¸t,

nguån E2 lµ m¸y thu ®iÖn :

Eb = E1 E2 vµ rb = r1+ r2

Gi¶ sö trong m¹ch kÝn cã thªm m¸y thu

®iÖn (acquy cÇn n¹p ®iÖn ch¼ng h¹n) m¾c

nèi tiÕp víi ®iÖn trë R. M¸y thu ®iÖn

cã suÊt ph¶n ®iÖn Ep vµ ®iÖn trë rp.

Dßng ®iÖn I ®i vµo cùc d¬ng cña m¸y

thu ®iÖn :

E Ep

p

IR r r

(víi Ep < E)

Bé nguån m¾c (ghÐp) song song gåm n

nguån, trong ®ã çc cùc cïng tªn cña

çc nguån ®îc nèi víi nhau.

Gi¶ sö cã n nguån ®iÖn gièng nhau m¾c

song song, th× :

Eb = E vµ rb = r

n

Bé nguån m¾c (ghÐp) hçn hîp ®èi xøng

lµ çch m¾c N nguån ®iÖn E gièng nhau

thµnh n hµng (n d·y song song), mçi

hµng cã m nguån nèi tiÕp.

Ta cã çc c«ng thøc : Eb = mE vµ rb

=mr

n.

116

trong çc bµi to¸n. [VËn dông]

BiÕt çch tÝnh ®îc suÊt ®iÖn ®éng vµ

®iÖn trë trong cña bé nguån m¾c nèi

tiÕp, m¾c xung ®èi, m¾c song song hoÆc

m¾c hçn hîp ®èi xøng theo çc c«ng thøc

ë trªn.

6. Thực hành: ĐO SUẤT ĐIỆN ĐỘNG VÀ ĐIỆN TRỞ TRONG CỦA NGUỒN ĐIỆN



1 Mắc được các nguồn điện thành

bộ nguồn nối tiếp, xung đối hoặc

song song.

[Thông hiểu]


- Viết được biểu thức liên hệ giữa hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn

mạch với suất điện động nguồn của nguồn điện và cường độ dòng

điện chạy qua đoạn mạch chứa nguồn.

- Nêu được cấu tạo và hoạt động của pin.

[Vận dụng]


- Biết sử dụng đồng hồ đa năng hiện số với tính năng đo cường độ

dòng điện và hiệu điện thế một chiều (hoặc biết cách sử dụng vôn

kế và ampe kế).

- Biết lắp ráp được thí nghiệm theo sơ đồ.

- Đảm bảo được an toàn điện và an toàn cho thiết bị đo.

- Biết cách đọc kết quả đo nếu sử dụng vôn kế và ampe kế khung

quay.


Tiến hành đo các cặp giá trị (U, I) nhiều lần ứng với các giá trị

117

R khác nhau.


quả:

- Vẽ được đồ thị U(I) trên giấy.

- Tính được suất điện động E và và điện trở trong r của nguồn.

- Nhận xét kết quả bài thực hành.

Ch¬ng III. DßNG §IÖN TRONG C¸C M¤I TR¦êNG



a) Dßng ®iÖn

trong kim lo¹i.

Sù phô thuéc cña

®iÖn trë vµo

nhiÖt ®é. HiÖn

tîng nhiÖt

®iÖn. HiÖn

tîng siªu dÉn.

KiÕn thøc

Nªu ®îc c¸c tÝnh chÊt ®iÖn cña kim lo¹i.

Nªu ®îc ®iÖn trë suÊt cña kim lo¹i t¨ng theo nhiÖt ®é.

M« t¶ ®îc hiÖn tîng nhiÖt ®iÖn lµ g×.

Nªu ®îc hiÖn tîng siªu dÉn lµ g× vµ øng dông chÝnh cña hiÖn tîng nµy.

Nªu ®îc b¶n chÊt cña dßng ®iÖn trong chÊt ®iÖn ph©n.

M« t¶ ®îc hiÖn tîng d¬ng cùc tan.

118

b) Dßng ®iÖn

trong chÊt ®iÖn

ph©n.

c) Dßng ®iÖn

trong chÊt khÝ.

d) Dßng ®iÖn

trong ch©n

kh«ng.

e) Dßng ®iÖn

trong chÊt b¸n

dÉn. Líp chuyÓn

tiÕp p – n.

Ph¸t biÓu ®îc çc ®Þnh luËt Fa-ra-®©y vÒ ®iÖn ph©n vµ viÕt ®îc hÖ thøc cña çc ®Þnh luËt nµy.

Nªu ®îc mét sè øng dông cña hiÖn tîng ®iÖn ph©n.

Nªu ®îc b¶n chÊt cña dßng ®iÖn trong chÊt khÝ.

M« t¶ ®îc çch t¹o tia löa ®iÖn.

M« t¶ ®îc çch t¹o hå quang ®iÖn, nªu ®îc çc ®Æc ®iÓm chÝnh vµ çc øng dông chÝnh cña hå quang ®iÖn.

Nªu ®îc çch t¹o ra dßng ®iÖn trong ch©n kh«ng, b¶n chÊt dßng ®iÖn trong ch©n kh«ng vµ ®Æc ®iÓm vÒ chiÒu cña

dßng ®iÖn nµy.

Nªu ®îc tia cat«t lµ g×.

Nªu ®îc nguyªn t¾c cÊu t¹o vµ ho¹t ®éng cña èng phãng ®iÖn tö.

Nªu ®îc çc ®Æc ®iÓm vÒ tÝnh dÉn ®iÖn cña chÊt b¸n dÉn.

Nªu ®îc b¶n chÊt dßng ®iÖn trong b¸n dÉn lo¹i p vµ lo¹i n.

M« t¶ ®îc cÊu t¹o vµ tÝnh chÊt chØnh lu cña líp chuyÓn tiÕp p – n.

M« t¶ ®îc nguyªn t¾c cÊu t¹o vµ c«ng dông cña ®i«t b¸n dÉn vµ cña tranzito.

VÏ ®îc s¬ ®å m¹ch chØnh lu dßng ®iÖn dïng ®i«t vµ

gi¶i thÝch ®îc t¸c dông chØnh lu cña m¹ch nµy.

KÜ n¨ng

VËn dông thuyÕt ªlectron tù do trong kim lo¹i ®Ó gi¶i

thÝch ®îc v× sao kim lo¹i lµ chÊt dÉn ®iÖn tèt, dßng

®iÖn ch¹y qua d©y dÉn kim lo¹i th× g©y ra t¸c dông nhiÖt

vµ ®iÖn trë suÊt cña kim lo¹i t¨ng khi nhiÖt ®é t¨ng.

VËn dông ®îc c«ng thøc t = 0(1 + t0).

VËn dông çc ®Þnh luËt Fa-ra-®©y ®Ó gi¶i ®îc çc bµi

119

tËp vÒ hiÖn tîng ®iÖn ph©n.

Gi¶i thÝch ®îc tÝnh chÊt chØnh lu cña líp tiÕp xóc p-n.

TiÕn hµnh thÝ nghiÖm ®Ó x¸c ®Þnh ®îc tÝnh chÊt chØnh lu cña ®i«t b¸n dÉn vµ ®Æc tÝnh khuÕch ®¹i cña

tranzito.


1. DßNG §IÖN TRONG KIM LO¹I

Stt

ChuÈn KT, KN quy

®Þnh trong ch¬ng

tr×nh


1 Nªu ®îc çc tÝnh

chÊt ®iÖn cña kim

lo¹i.

[Th«ng hiÓu]

Çc tÝnh chÊt ®iÖn cña kim lo¹i :

Kim lo¹i lµ chÊt dÉn ®iÖn tèt.

Dßng ®iÖn trong kim lo¹i tu©n theo ®Þnh

luËt ¤m (nÕu nhiÖt ®é gi÷ kh«ng ®æi).

Dßng ®iÖn ch¹y qua d©y dÉn kim lo¹i g©y ra

t¸c dông nhiÖt.

Dßng ®iÖn trong kim

lo¹i lµ dßng chuyÓn

dêi cã híng cña

çc ªlectron tù do

díi t¸c dông cña

®iÖn trêng.

2 Nªu ®îc ®iÖn trë

suÊt cña kim lo¹i

t¨ng theo nhiÖt ®é.

[Th«ng hiÓu]

§iÖn trë suÊt cña kim lo¹i t¨ng theo nhiÖt

®é:

= 0[1 + (t – t0)]

trong ®ã, lµ hÖ sè nhiÖt ®iÖn trë, cã ®¬n

vÞ lµ K1 ( lµ ®iÖn trë suÊt cña vËt

liÖu ë nhiÖt ®é t 0C, 0 lµ ®iÖn trë suÊt

cña vËt liÖu t¹i nhiÖt ®é t0 (thêng lÊy t0

= 20oC).

§iÖn trë R cña d©y

dÉn kim lo¹i h×nh

trô cã chiÒu dµi l,

cã ®iÖn trë suÊt ,

tiÕt diÖn th¼ng S,

®îc tÝnh theo c«ng

thøc:

lR

S

120


thøc:

= 0[1 + (t –

t0)].

Gi¶i ®îc bµi tËp vÒ

dßng ®iÖn trong kim

lo¹i.

Trong hÖ SI, ®iÖn trë suÊt cã ®¬n vÞ lµ «m

mÐt (m).

[VËn dông]

BiÕt çch tÝnh çc ®¹i lîng trong c«ng

thøc.

BiÕt çch tÝnh çc ®¹i lîng trong c«ng

thøc cña ®Þnh luËt ¤m.

3 VËn dông thuyÕt

ªlectron tù do trong

kim lo¹i ®Ó gi¶i

thÝch ®îc v× sao

kim lo¹i lµ chÊt dÉn

®iÖn tèt, dßng ®iÖn

ch¹y qua d©y dÉn kim

lo¹i th× g©y ra t¸c

dông nhiÖt vµ ®iÖn

trë suÊt cña kim

lo¹i t¨ng khi nhiÖt

®é t¨ng.

[VËn dông]

Khi cã hiÖu ®iÖn thÕ ®Æt vµo hai ®Çu vËt

dÉn kim lo¹i, çc ªlectron tù do, ngoµi

chuyÓn ®éng nhiÖt, cßn chuyÓn ®éng cã híng

ngîc chiÒu ®iÖn trêng do chÞu t¸c dông

lùc cña ®iÖn trêng. Dßng ®iÖn trong kim

lo¹i lµ dßng dÞch chuyÓn cã híng cña çc

ªlectron tù do ngîc chiÒu ®iÖn trêng.

MËt ®é çc ªlectron tù do trong kim lo¹i

rÊt lín, nªn kim lo¹i dÉn ®iÖn tèt.

Sù mÊt trËt tù cña m¹ng tinh thÓ kim lo¹i

(do chuyÓn ®éng nhiÖt cña çc ion trong

tinh thÓ, do sù mÐo m¹ng tinh thÓ v× biÕn

d¹ng c¬ häc vµ do çc nguyªn tö l¹ lÉn

trong kim lo¹i t¹o ra) c¶n trë chuyÓn ®éng

cã h-íng cña çc ªlectron tù do… §ã lµ

nguyªn nh©n c¬ b¶n g©y ra ®iÖn trë cña kim

lo¹i.

NhiÖt ®é cña kim lo¹i cµng cao, th× çc ion

kim lo¹i cµng dao ®éng m¹nh (biªn ®é dao

®éng cµng lín). Do ®ã, ®é mÊt trËt tù cña

Trong kim lo¹i cã

çc ªlectron hãa

trÞ t¸ch khái

nguyªn tö gäi lµ

ªlectron tù do. MËt

®é ªlectr«n trong

kim lo¹i vµo cì mËt

®é nguyªn tö kim

lo¹i. Khi kh«ng cã

®iÖn trêng ngoµi,

cã çc ªlectron tù

do chuyÓn ®éng hçn

lo¹n trong m¹ng

tinh thÓ kim lo¹i,

kh«ng t¹o ra dßng

®iÖn trong kim

lo¹i.

121

m¹ng tinh thÓ kim lo¹i cµng t¨ng, cµng lµm

t¨ng sù c¶n trë chuyÓn ®éng cña çc

ªlectron, dÉn ®Õn ®iÖn trë suÊt cña kim

lo¹i t¨ng.

Çc ªlectron tù do chuyÓn ®éng cã gia tèc

díi t¸c dông cña lùc ®iÖn trêng thu ®îc

n¨ng lîng. Chóng truyÒn mét phÇn n¨ng

lîng cho m¹ng khi “va ch¹m” vµo m¹ng tinh

thÓ, lµm t¨ng néi n¨ng cña kim lo¹i. Nh

vËy, n¨ng lîng cña chuyÓn ®éng cã híng

cña çc ªlectron tù do ®· chuyÓn thµnh néi

n¨ng cña kim lo¹i tøc lµ chuyÓn ho¸ thµnh

nhiÖt. V× vËy d©y dÉn kim lo¹i nãng lªn khi

cã dßng ®iÖn ch¹y qua.

2. HIÖN T¦îNG NHIÖT §IÖN. HIÖN T¦îNG SI£U DÉN

Stt

ChuÈn KT, KN quy

®Þnh trong ch¬ng

tr×nh


KN Ghi chó

1 M« t¶ ®îc hiÖn

tîng nhiÖt ®iÖn lµ

g×.

[Th«ng hiÓu]

Hai d©y dÉn kim lo¹i kh¸c nhau hµn

vµo nhau t¹i hai ®iÓm A vµ B.

H¬ nãng mèi hµn A cña hai ®o¹n d©y

®ã (b»ng ®ång vµ constantan ch¼ng

h¹n), ta thÊy cã dßng ®iÖn ch¹y trong

m¹ch. §é chªnh lÖch nhiÖt ®é gi÷a hai

BiÓu thøc tÝnh suÊt ®iÖn

®éng nhiÖt ®iÖn lµ

E T 1 2(T T )

trong ®ã (T1 T2) lµ

hiÖu nhiÖt ®é gi÷a hai

mèi hµn, T lµ hÖ sè

nhiÖt ®iÖn ®éng, phô

122

mèi hµn A vµ B t¨ng th× cêng ®é dßng

®iÖn t¨ng.

Dßng ®iÖn nµy gäi lµ dßng nhiÖt ®iÖn

vµ suÊt ®iÖn ®éng t¹o nªn nã gäi lµ

suÊt ®iÖn ®éng nhiÖt ®iÖn. Dông cô cã

cÊu t¹o nh trªn gäi lµ cÆp nhiÖt

®iÖn.

HiÖn tîng t¹o thµnh suÊt ®iÖn ®éng

nhiÖt ®iÖn trong mét m¹ch ®iÖn kÝn gåm

hai vËt dÉn kh¸c nhau khi gi÷ hai mèi

hµn ë hai nhiÖt ®é kh¸c nhau gäi lµ

hiÖn tîng nhiÖt ®iÖn.

thuéc b¶n chÊt hai lo¹i

vËt liÖu dïng lµm cÆp

nhiÖt ®iÖn, cã ®¬n vÞ ®o

lµ V.K1. CÆp nhiÖt ®iÖn

®îc øng dông ®Ó ®o

nhiÖt ®é, ®Ó lµm pin

nhiÖt ®iÖn.


siªu dÉn lµ g× vµ

øng dông chÝnh cña

hiÖn tîng nµy.

[Th«ng hiÓu]

Khi nhiÖt ®é h¹ xuèng díi nhiÖt ®é

Tc nµo ®ã, ®iÖn trë cña kim lo¹i (hay

hîp kim) ®ã gi¶m ®ét ngét ®Õn gi¸ trÞ

b»ng kh«ng. HiÖn tîng ®ã gäi lµ hiÖn

tîng siªu dÉn. Khi ®ã kim lo¹i hoÆc

hîp kim cã tÝnh siªu dÉn. Khi mét vßng

d©y siªu dÉn cã dßng ®iÖn ch¹y qua th×

dßng ®iÖn nµy cã thÓ duy tr× rÊt l©u,

sau khi bá nguån ®iÖn ®i.

C¸c vËt liÖu siªu dÉn cã nhiÒu øng

dông trong thùc tÕ, ch¼ng h¹n ®Ó chÕ

t¹o nam ch©m ®iÖn t¹o ra tõ trêng

m¹nh mµ kh«ng hao phÝ n¨ng lîng do

to¶ nhiÖt, ...

NhiÒu tÝnh chÊt kh¸c cña

vËt dÉn nh tõ tÝnh,

nhiÖt dung còng thay ®æi

®ét ngét ë nhiÖt ®é nµy.

Ta nãi c¸c vËt liÖu Êy

®· chuyÓn sang tr¹ng

th¸i siªu dÉn.

3. DßNG §IÖN TRONG CHÊT §IÖN PH¢N. §ÞNH LUËT FA-RA-§¢Y

123



1 Nªu ®îc b¶n chÊt cña

dßng ®iÖn trong chÊt

®iÖn ph©n.

[Th«ng hiÓu]

Dßng ®iÖn trong chÊt ®iÖn ph©n lµ dßng

dÞch chuyÓn cã híng cña çc ion d¬ng

theo chiÒu ®iÖn trêng vµ çc ion ©m

ngîc chiÒu ®iÖn trêng.

Khi hai cùc cña b×nh ®iÖn ph©n ®îc nèi

víi nguån ®iÖn, trong chÊt ®iÖn ph©n cã

®iÖn trêng t¸c dông lùc ®iÖn lµm çc ion

d¬ng dÞch chuyÓn theo chiÒu ®iÖn trêng

vÒ phÝa cat«t (®iÖn cùc ©m) vµ çc ion ©m

dÞch chuyÓn theo chiÒu ngîc l¹i vÒ phÝa

an«t (®iÖn cùc d¬ng).

ThuyÕt ®iÖn li :

Trong dung dÞch, çc

hîp chÊt ho¸ häc nh

axit, baz¬ vµ muèi

bÞ ph©n li (mét phÇn

hoÆc toµn bé) thµnh

çc nguyªn tö (hoÆc

nhãm nguyªn tö) tÝch

®iÖn gäi lµ ion. Çc

ion cã thÓ chuyÓn

®éng tù do trong

dung dÞch vµ trë

thµnh h¹t t¶i ®iÖn.

Çc dung dÞch nµy vµ

muèi, baz¬ nãng ch¶y

gäi lµ chÊt ®iÖn

ph©n.

Çc ion dÞch chuyÓn

®Õn çc ®iÖn cùc cã

thÓ trë thµnh nguyªn

tö hay ph©n tö trung

hoµ, cã thÓ b¸m vµo

®iÖn cùc, hoÆc bay

lªn díi d¹ng khÝ,

hoÆc t¸c dông víi

çc ®iÖn cùc vµ dung

m«i g©y ra çc ph¶n

øng ho¸ häc, gäi lµ

çc ph¶n øng phô hay

124

ph¶n øng thø cÊp.


d¬ng cùc tan.

[Th«ng hiÓu]

XÐt sù ®iÖn ph©n mét dung dÞch muèi kim

lo¹i mµ an«t lµm b»ng chÝnh kim lo¹i Êy,

vÝ dô an«t b»ng ®ång, nhóng trong dung

dÞch ®ång sunfat.

Khi cã dßng ®iÖn ch¹y qua b×nh ®iÖn ph©n,

ion Cu2+ ch¹y vÒ cat«t vµ nhËn ªlectron tõ

nguån ®iÖn ®i tíi (Cu2+ + 2e

Cu), vµ ®ång

®îc h×nh thµnh ë cat«t sÏ b¸m vµo cùc

nµy. ë an«t, ªlectr«n bÞ kÐo vÒ cùc d¬ng

cña nguån ®iÖn, t¹o ®iÒu kiÖn h×nh thµnh

ion Cu2+ trªn bÒ mÆt tiÕp xóc víi dung dÞch

(Cu Cu2+ + 2e

). Khi ion ©m (SO4)

2 ch¹y

vÒ an«t, nã kÐo ion Cu2+ vµo dung dÞch.

§ång ë an«t sÏ tan dÇn vµo dung dÞch, g©y

ra hiÖn tîng d¬ng cùc tan.

Nh vËy, khi cã dßng ®iÖn ch¹y qua b×nh

®iÖn ph©n, cùc d¬ng b»ng ®ång bÞ hao dÇn

®i, cßn ë cùc ©m th× cã ®ång kim lo¹i b¸m

vµo. HiÖn tîng d¬ng cùc tan x¶y ra khi

®iÖn ph©n mét dung dÞch muèi kim lo¹i vµ

an«t lµm b»ng chÝnh kim lo¹i Êy. Khi cã

hiÖn tîng d¬ng cùc tan, dßng ®iÖn trong

chÊt ®iÖn ph©n tu©n theo ®Þnh luËt ¤m,

gièng nh ®o¹n m¹ch chØ cã ®iÖn trë

thuÇn.

3 Ph¸t biÓu ®îc c¸c

®Þnh luËt Fa-

ra-®©y vÒ ®iÖn ph©n

[Th«ng hiÓu]

§Þnh luËt Fa-ra-®©y thø nhÊt : Khèi

lîng vËt chÊt m ®îc gi¶i phãng ë ®iÖn

ChØ xÐt bµi to¸n

trong ®ã x¶y ra hiÖn

tîng d¬ng cùc tan.

125

vµ viÕt ®îc hÖ thøc

cña çc ®Þnh luËt

nµy.

VËn dông ®Þnh luËt

Fa-ra-®©y ®Ó gi¶i

®îc çc bµi tËp ®¬n

gi¶n vÒ hiÖn tîng

®iÖn ph©n.

cùc cña b×nh ®iÖn ph©n tØ lÖ thuËn víi

®iÖn lîng q ch¹y qua b×nh ®ã:

m = kq

trong ®ã k ®îc gäi lµ ®¬ng lîng ®iÖn

ho¸ cña chÊt ®îc gi¶i phãng ra ë cùc.

§Þnh luËt Fa-ra-®©y thø hai : §¬ng

lîng ®iÖn hãa k cña mét nguyªn tè tØ lÖ

víi ®¬ng lîng ho¸ häc A

n cña nguyªn tè

®ã. HÖ sè tØ lÖ lµ 1

F, trong ®ã F gäi lµ

sè Fa-ra-®©y.

1 Ak

F n víi F = 96500 C/mol

Tõ hai ®Þnh luËt Fa-ra-®©y, ta cã c«ng

thøc Fa-ra-®©y :

1 Am It.

F n

trong ®ã, I lµ cêng ®é dßng ®iÖn kh«ng

®æi ®i qua b×nh ®iÖn ph©n ®o b»ng ampe

(A), t lµ thêi gian dßng ®iÖn ch¹y qua

b×nh ®o b»ng gi©y (s) vµ m lµ khèi lîng

vËt chÊt gi¶i phãng ë ®iÖn cùc ®o b»ng

gam (g).

[VËn dông]

BiÕt tÝnh çc ®¹i lîng trong c«ng thøc

cña çc ®Þnh luËt Fa-ra-®©y.

4 Nªu ®îc mét sè øng [Th«ng hiÓu]

126

dông cña hiÖn tîng

®iÖn ph©n.

Mét sè øng dông cña hiÖn tîng ®iÖn ph©n:

§iÒu chÕ hãa chÊt : ®iÒu chÕ clo,

hi®r« vµ xót trong c«ng nghiÖp ho¸ chÊt.

LuyÖn kim : ngêi ta dùa vµo hiÖn tîng d¬ng cùc tan ®Ó tinh chÕ kim lo¹i. Çc

kim lo¹i nh ®ång, nh«m, magiª vµ nhiÒu

ho¸ chÊt ®îc ®iÒu chÕ trùc tiÕp b»ng

ph¬ng ph¸p ®iÖn ph©n.

M¹ ®iÖn : ngêi ta dïng ph¬ng ph¸p

®iÖn ph©n ®Ó phñ mét líp kim lo¹i kh«ng

gØ nh cr«m, niken, vµng, b¹c... lªn

nh÷ng ®å vËt b»ng kim lo¹i kh¸c.

4. DßNG §IÖN TRONG CH¢N KH¤NG


trong ch¬ng tr×nh


KN Ghi chó

1 Nªu ®îc çch t¹o ra

dßng ®iÖn trong ch©n

kh«ng, b¶n chÊt dßng

®iÖn trong ch©n kh«ng vµ

®Æc ®iÓm vÒ chiÒu cña

dßng ®iÖn nµy.

[Th«ng hiÓu]

§Ó t¹o ra dßng ®iÖn trong ch©n

kh«ng, ngêi ta dïng ®i«t ch©n kh«ng

lµ bãng ®Ìn thuû tinh ®· hót ch©n

kh«ng, cã hai cùc (an«t A lµ mét b¶n

kim lo¹i, cat«t K lµ d©y vonfam).

Khi cat«t K bÞ ®èt nãng, çc

ªlectron tù do trong kim lo¹i nhËn

®îc n¨ng lîng cÇn thiÕt ®Ó cã thÓ

bøt ra khái mÆt cat«t. HiÖn tîng

nµy gäi lµ sù ph¸t x¹ nhiÖt

ªlectron.

Khi an«t m¾c vµo cùc d¬ng, cßn

Dßng ®iÖn trong ch©n

kh«ng lµ dßng chuyÓn

dêi cã híng cña çc

ªlectron ®îc ®a vµo

kho¶ng ch©n kh«ng ®ã.

Dßng ®iÖn trong ch©n

kh«ng kh«ng tu©n theo

®Þnh luËt ¤m. Ban ®Çu U

t¨ng th× I t¨ng. Khi U

t¨ng ®Õn mét gi¸ trÞ

nhÊt ®Þnh nµo ®ã Ub th×

cêng ®é dßng ®iÖn I

kh«ng t¨ng n÷a ®¹t gi¸

127

cat«t vµo cùc ©m cña nguån ®iÖn, th×

do t¸c dông cña lùc ®iÖn trêng, çc

ªlectron dÞch chuyÓn tõ cat«t sang

an«t t¹o ra dßng ®iÖn.

Dßng ®iÖn trong ®i«t ch©n kh«ng lµ

dßng dÞch chuyÓn cã híng cña çc

ªlectron bøt ra tõ cat«t bÞ nung

nãng, díi t¸c dông cña ®iÖn trêng.

§Æc ®iÓm cña dßng ®iÖn trong ®i«t

ch©n kh«ng lµ chØ ®i theo mét chiÒu

tõ an«t ®Õn cat«t. NÕu m¾c an«t vµo

cùc ©m cña nguån ®iÖn cßn cat«t vµo

cùc d¬ng, th× lùc ®iÖn trêng cã

t¸c dông ®Èy ªlectron l¹i cat«t, do

®ã trong m¹ch kh«ng cã dßng ®iÖn.

trÞ Ibh. TiÕp tôc t¨ng

hiÖu ®iÖn thÕ (U

Ub) th× I vÉn ®¹t gi¸

trÞ I = Ibh (cêng ®é

dßng ®iÖn ®¹t gi¸ trÞ

lín nhÊt) vµ Ib gäi lµ

cêng ®é dßng ®iÖn b·o

hoµ.

NhiÖt ®é cat«t cµng

cao, th× cêng ®é dßng

®iÖn b·o hoµ cµng lín.

Do cã tÝnh dÉn ®iÖn chØ

theo mét chiÒu tõ an«t

®Õn cat«t, nªn ®i«t

ch©n kh«ng ®îc dïng ®Ó

chØnh lu dßng ®iÖn

xoay chiÒu.

2 Nªu ®îc tia cat«t lµ

g×.

[Th«ng hiÓu]

Tia cat«t lµ dßng çc ªlectron do

cat«t ph¸t ra vµ bay trong ch©n

kh«ng víi tèc ®é lín.

3 Nªu ®îc nguyªn t¾c cÊu

t¹o vµ ho¹t ®éng cña èng

phãng ®iÖn tö.

[Th«ng hiÓu]

èng phãng ®iÖn tö lµ mét èng ch©n

kh«ng mµ mÆt tríc cña nã lµ mµn

huúnh quang, ph¸t ra ¸nh s¸ng khi bÞ

ªlectron ®Ëp vµo. PhÝa ®u«i (cæ èng)

cã nguån ph¸t ªlectron (gåm d©y ®èt,

cat«t, çc b¶n cùc ®iÒu khiÓn híng

bay cña ªlectron).

Khi ®Æt gi÷a an«t vµ cat«t mét

èng phãng ®iÖn tö ®îc

dïng ®Ó s¶n xuÊt ®Ìn

h×nh TV, dao ®éng kÝ

®iÖn tö...

128

hiÖu ®iÖn thÕ ®ñ lín, chïm ªlectron

ph¸t ra tõ d©y ®èt ®îc t¨ng tèc vµ

®i qua çc cùc ®iÒu khiÓn, tíi ®Ëp

vµo nh÷ng vÞ trÝ x¸c ®Þnh trªn mµn

huúnh quang, t¹o çc ®iÓm s¸ng trªn

mµn.

5. DßNG §IÖN TRONG CHÊT KHÝ

Stt

ChuÈn KT, KN quy

®Þnh trong ch¬ng

tr×nh


KT, KN Ghi chó



chÊt khÝ.

[Th«ng hiÓu]

Dßng ®iÖn trong chÊt khÝ lµ dßng

chuyÓn dêi cã híng cña çc ion

d¬ng theo chiÒu ®iÖn trêng, çc

ion ©m, ªlectron tù do ngîc chiÒu

®iÖn trêng. Çc h¹t t¶i ®iÖn nµy

do chÊt khÝ bÞ ion ho¸ sinh ra.

ChÊt khÝ b×nh thêng lµ m«i

trêng çch ®iÖn, trong

chÊt khÝ kh«ng cã h¹t t¶i

®iÖn. Khi cã t¸c nh©n ion

ho¸ (ngän löa, tia tö

ngo¹i,...), mét sè çc ph©n

tö khÝ trung hoµ bÞ ion

hãa, t¸ch thµnh çc ion

d¬ng vµ ªlectron tù do.

£lectron tù do l¹i cã thÓ

kÕt hîp víi ph©n tö khÝ

trung hßa thµnh ion ©m. Çc

h¹t ®iÖn tÝch nµy lµ h¹t

t¶i ®iÖn trong chÊt khÝ.

§©y lµ sù dÉn ®iÖn kh«ng tù

lùc cña chÊt khÝ. Khi mÊt

t¸c nh©n ion hãa, chÊt khÝ

l¹i trë thµnh kh«ng dÉn

®iÖn.

129

2 M« t¶ ®îc çch t¹o

tia löa ®iÖn.

[Th«ng hiÓu]

Tia löa ®iÖn lµ qu¸ tr×nh phãng

®iÖn tù lùc x¶y ra trong chÊt khÝ

khi cã t¸c dông cña ®iÖn trêng ®ñ

m¹nh ®Ó lµm ion ho¸ chÊt khÝ, biÕn

ph©n tö khÝ trung hoµ thµnh ion

d¬ng, ion ©m vµ çc ªlectron tù

do.

Tia löa ®iÖn cã thÓ x¶y ra trong

kh«ng khÝ ë ®iÒu kiÖn thêng, khi

®iÖn trêng ®¹t ®Õn gi¸ trÞ ngìng

vµo kho¶ng 3.106 V/m.

Tia löa ®iÖn kh«ng cã d¹ng

nhÊt ®Þnh, thêng lµ mét

chïm tia ngo»n ngoÌo, cã

nhiÒu nh¸nh, kÌm theo tiÕng

næ vµ sinh ra khÝ «z«n cã

mïi khÐt.

3 M« t¶ ®îc çch t¹o

hå quang ®iÖn, nªu

®îc çc ®Æc ®iÓm

chÝnh vµ çc øng

dông chÝnh cña hå

quang ®iÖn.

[Th«ng hiÓu]

Çch t¹o ra hå quang ®iÖn :

Nèi hai ®iÖn cùc b»ng than vµo

nguån ®iÖn cã hiÖu ®iÖn thÕ 40V ®Õn

50V. Tho¹t ®Çu, hai ®iÖn cùc ®îc

lµm cho ch¹m vµo nhau, ®Ó ®îc nung

nãng bëi dßng ®iÖn vµ ph¸t x¹ nhiÖt

ªlectron. Sau ®ã, t¸ch hai ®Çu cña

®iÖn cùc ra mét kho¶ng ng¾n, ta

thÊy ph¸t ra ¸nh s¸ng chãi nh mét

ngän löa. §ã lµ hå quang ®iÖn.

§Æc ®iÓm :

Hå quang ®iÖn kÌm theo táa nhiÖt vµ táa s¸ng rÊt m¹nh. NhiÖt ®é cña

hå quang tõ 2500oC ®Õn 8000

oC.

§iÖn cùc d¬ng bÞ ¨n mßn vµ h¬i

lâm vµo.

øng dông :

Trong hµn ®iÖn : mét cùc lµ tÊm

Hå quang ®iÖn lµ qu¸ tr×nh

phãng ®iÖn tù lùc x¶y ra

trong chÊt khÝ ë ¸p suÊt

thêng hoÆc ¸p suÊt thÊp

®Æt gi÷a hai ®iÖn cùc cã

hiÖu ®iÖn thÕ kh«ng lín. Hå

quang ®iÖn cã thÓ kÌm theo

táa nhiÖt vµ táa s¸ng rÊt

m¹nh.

130

kim lo¹i cÇn hµn, cùc kia lµ que

hµn. Do nhiÖt ®é cao cña hå quang

x¶y ra gi÷a que hµn vµ tÊm kim

lo¹i, que hµn ch¶y ra lÊp ®Çy chç

cÇn hµn.

Trong luyÖn kim: ngêi ta dïng hå

quang ®iÖn ®Ó nÊu ch¶y kim lo¹i,

®iÒu chÕ çc hîp kim.

Trong ho¸ häc: nhê hå quang ph¸t

ra tia tö ngo¹i m¹nh, ngêi ta thùc

hiÖn nhiÒu ph¶n øng ho¸ häc.

Trong ®êi sèng vµ kü thuËt: hå

quang ®iÖn ®îc dïng lµm nguån s¸ng

m¹nh, nh ë ®Ìn biÓn. Hå quang ®iÖn

trong h¬i natri, h¬i thuû

ng©n...®îc dïng lµm nguån chiÕu

s¸ng c«ng céng.

6. DßNG §IÖN TRONG CHÊT B¸N DÉN


trong ch¬ng tr×nh


KN Ghi chó

1 Nªu ®îc çc ®Æc ®iÓm

vÒ tÝnh dÉn ®iÖn cña

chÊt b¸n dÉn.

[Th«ng hiÓu]

§Æc ®iÓm vÒ tÝnh dÉn ®iÖn cña b¸n

dÉn:

§iÖn trë suÊt cña b¸n dÉn cã gi¸

trÞ trung b×nh gi÷a kim lo¹i vµ ®iÖn

m«i.

§iÖn trë suÊt cña b¸n dÉn tinh

khiÕt gi¶m m¹nh khi nhiÖt ®é t¨ng.

B¸n dÉn ®iÓn h×nh, ®îc

dïng phæ biÕn nhÊt lµ

silic (Si). Ngoµi ra cßn

cã çc çc b¸n dÉn ®¬n

chÊt kh¸c nh Ge, Se,...

b¸n dÉn hîp chÊt nh GaAs,

CdTe, ZnS,...

Sù dÉn ®iÖn cña b¸n dÉn

131

Do ®ã ë nhiÖt ®é thÊp, b¸n dÉn dÉn

®iÖn kÐm (gÇn nh ®iÖn m«i), ë nhiÖt

®é cao b¸n dÉn dÉn ®iÖn tèt (gièng

nh kim lo¹i).

TÝnh dÉn ®iÖn cña b¸n dÉn phô

thuéc rÊt m¹nh vµo çc t¹p chÊt cã

mÆt trong tinh thÓ.

tinh khiÕt :

NÕu trong m¹ng tinh thÓ

chØ cã mét lo¹i nguyªn tö

Si, th× ta gäi ®ã lµ b¸n

dÉn tinh khiÕt. ë nhiÖt ®é

thÊp, çc ªlectron ho¸ trÞ

liªn kÕt chÆt chÏ víi

nguyªn tö, nªn trong tinh

thÓ kh«ng cã h¹t t¶i ®iÖn

tù do, vµ b¸n dÉn Si kh«ng

dÉn ®iÖn. ë nhiÖt ®é t¬ng

®èi cao, nhê dao ®éng

nhiÖt cña çc nguyªn tö,

mét sè ªlectron ho¸ trÞ

thu ®îc n¨ng lîng vµ

®îc gi¶i phãng khái liªn

kÕt víi nguyªn tö, trë

thµnh ªlectron tù do. Khi

mét ªlectron bøt khái liªn

kÕt th× mét liªn kÕt lç

trèng xuÊt hiÖn. Ngêi ta

gäi nã lµ lç trèng. Lç

trèng mang mét ®iÖn tÝch

nguyªn tè d¬ng. H¹t mang

®iÖn tù do trong b¸n dÉn

lµ ªlectron vµ lç trèng.

Khi cã ®iÖn trêng ngoµi

®Æt vµo, ªlectron chuyÓn

®éng ngîc chiÒu ®iÖn

trêng, lç trèng chuyÓn

®éng thuËn chiÒu ®iÖn

trêng, g©y nªn dßng ®iÖn

132

trong b¸n dÉn. Dßng ®iÖn

trong chÊt b¸n dÉn lµ dßng

chuyÓn dêi cã híng cña

c¸c ªlectron vµ lç trèng.

ë b¸n dÉn tinh khiÕt, mËt

®é ªlectron dÉn vµ mËt ®é

lç trèng b»ng nhau.

§é dÉn ®iÖn cña b¸n dÉn

tinh khiÕt t¨ng khi nhiÖt

®é t¨ng.


dßng ®iÖn trong b¸n

dÉn lo¹i p vµ lo¹i n.

[Th«ng hiÓu]

B¸n dÉn lo¹i n :

Gi¶ sö trong m¹ng tinh thÓ silic (Si

cã ho¸ trÞ 4) cã lÉn t¹p chÊt lµ

nguyªn tö ph«t pho (P cã ho¸ trÞ 5).

T¹p chÊt P t¹o thªm c¸c ªlectron dÉn

trong Si, mµ kh«ng lµm t¨ng thªm sè

lç trèng.

Do ®ã, b¸n dÉn Si pha P cã mËt ®é

ªlectron dÉn lín h¬n mËt ®é lç

trèng. Ta gäi ªlectron lµ h¹t t¶i

®iÖn c¬ b¶n hay ®a sè, lç trèng lµ

h¹t t¶i ®iÖn kh«ng c¬ b¶n hay thiÓu

sè. B¸n dÉn nh vËy gäi lµ b¸n dÉn

ªlectron hay b¸n dÉn lo¹i n.

B¸n dÉn lo¹i p :

Gi¶ sö trong m¹ng tinh thÓ Si cã lÉn

t¹p chÊt lµ nguyªn tö bo (B cã ho¸

trÞ 3). T¹p chÊt B ®· t¹o thªm lç

trèng trong Si, mËt ®é lç trèng lín

133

h¬n mËt ®é ªlectron. Lç trèng lµ h¹t

t¶i ®iÖn c¬ b¶n (hay ®a sè), cßn

ªlectron lµ h¹t t¶i ®iÖn kh«ng c¬

b¶n (hay thiÓu sè). §ã lµ b¸n dÉn lç

trèng hay b¸n dÉn lo¹i p.

3 M« t¶ ®îc cÊu t¹o vµ

tÝnh chÊt chØnh lu

cña líp chuyÓn tiÕp

p-n.

[Th«ng hiÓu]

Líp chuyÓn tiÕp pn ®îc h×nh thµnh

khi ta cho hai mÉu b¸n dÉn lo¹i p vµ

lo¹i n tiÕp xóc víi nhau.

Khi cã sù tiÕp xóc, lç trèng vµ

ªlectr«n khuÕch t¸n tõ mÉu p sang n

vµ tõ mÉu n sang mÉu p. Tuy nhiªn, do

mËt ®é lç trèng vµ ªlectron ë hai mÉu

lµ kh¸c nhau, nªn dßng khuÕch t¸n chñ

yÕu lµ dßng lç trãng tõ p sang n vµ

dßng ªlectr«n tõ n sang p. KÕt qu¶

cña sù khuÕch t¸n lµ ë mÆt ph©n çch

gi÷a hai b¸n dÉn cã hai líp tÝch

®iÖn tr¸i dÊu, líp mang ®iÖn tÝch

d¬ng ë phÝa n vµ líp mang ®iÖn tÝch

©m ë phÝ p. T¹i mÆt ph©n çch, h×nh

thµnh mét ®iÖn trêng trong tEur, híng

tõ n sang p, cã t¸c dông ng¨n c¶n sù

khuÕch t¸n çc h¹t mang ®iÖn ®a sè

(vµ thóc ®Èy sù khuÕch t¸n cña çc

h¹t thiÓu sè). Sù khuÕch t¸n dõng

l¹i khi cêng ®é ®iÖn trêng nµy ®¹t

gi¸ trÞ æn ®Þnh. Ta nãi r»ng ë chç

tiÕp xóc hai lo¹i b¸n dÉn ®· h×nh

thµnh líp chuyÓn tiÕp p-n. Líp

chuyÓn tiÕp cã ®iÖn trë lín, v× ë ®ã

134

hÇu nh kh«ng cã h¹t t¶i ®iÖn tù do.

Líp chuyÓn tiÕp chØ cho dßng ®iÖn ®i

qua theo chiÒu tõ p sang n, mµ kh«ng

cho dßng ®iÖn ®i theo chiÒu ngîc

l¹i, tõ n sang p. Líp chuyÓn tiÕp p-

n cã tÝnh chØnh lu.

4 Gi¶i thÝch ®îc tÝnh

chÊt chØnh lu cña

líp tiÕp xóc p-n

[Th«ng hiÓu]

Ta m¾c vµo líp chuyÓn tiÕp p-n

mét nguån ®iÖn cã hiÖu ®iÖn thÕ U,

cùc d¬ng nèi víi b¸n dÉn p, cùc ©m

nèi víi b¸n dÉn n. §iÖn trêng ngoµi

nEur

do nguån ®iÖn g©y ra ngîc chiÒu

víi ®iÖn trêng trong tEurcña líp

chuyÓn tiÕp, lµm yÕu ®iÖn trêng

trong. Do ®ã, dßng chuyÓn dêi cña

çc h¹t t¶i ®iÖn ®a sè ®îc t¨ng

cêng, g©y nªn dßng ®iÖn I cã cêng

®é lín ch¹y theo chiÒu tõ b¸n dÉn p

sang b¸n dÉn n. §ã lµ dßng ®iÖn

thuËn, ®îc g©y nªn bëi hiÖu ®iÖn

thÕ thuËn cña nguån.

Dßng nµy t¨ng nhanh khi U t¨ng. §©y

lµ trêng hîp líp chuyÓn tiÕp pn

m¾c theo chiÒu thuËn, cßn gäi lµ líp

chuyÓn tiÕp pn ®îc ph©n cùc thuËn.

Khi ta ®æi cùc cña nguån ®iÖn (cùc d¬ng m¾c vµo b¸n dÉn n vµ cùc ©m

m¾c vµo b¸n dÉn p) th× ®iÖn trêng

ngoµi nEur

cïng chiÒu víi ®iÖn trêng

trong tEur. V× thÕ, chuyÓn dêi cña çc

Khi líp chuyÓn tiÕp ®îc

ph©n cùc thuËn, çc h¹t

t¶i ®iÖn ®a sè ë hai phÝa

®Òu ®i ®Õn líp chuyÓn tiÕp

vµ vît qua líp nµy, g©y

nªn sù phun lç trèng vµo

b¸n dÉn lo¹i n, vµ phun

ªlectron vµo b¸n dÉn lo¹i

p.

135

h¹t t¶i ®iÖn ®a sè hoµn toµn bÞ ng¨n

c¶n. Qua líp chuyÓn tiÕp chØ cã dßng

c¸c h¹t t¶i ®iÖn thiÓu sè, g©y nªn

dßng ®iÖn I ch¹y tõ phÝa n sang phÝa

p, cã cêng ®é nhá vµ hÇu nh kh«ng

thay ®æi khi t¨ng U. §ã lµ dßng ®iÖn

ngîc, do hiÖu ®iÖn thÕ ngîc cña

nguån g©y ra. §©y lµ trêng hîp líp

chuyÓn tiÕp pn m¾c theo chiÒu ngîc

(hay ph©n cùc ngîc).

Nh vËy, líp chuyÓn tiÕp pn dÉn

®iÖn tèt theo mét chiÒu tõ p sang n.

Líp chuyÓn tiÕp cã tÝnh chØnh lu.

7. LINH KIÖN B¸N DÉN

Stt

ChuÈn KT, KN quy

®Þnh trong ch¬ng

tr×nh


KN Ghi chó

1 M« t¶ ®îc nguyªn

t¾c cÊu t¹o vµ c«ng

dông cña ®i«t b¸n

dÉn.

[Th«ng hiÓu]

§i«t lµ c¸c linh kiÖn b¸n dÉn cã hai

cùc, trong ®ã cã mét líp chuyÓn tiÕp

pn. Khi ®Æt mét ®iÖn ¸p xoay chiÒu th×

®i«t chØ cho dßng ®iÖn ch¹y theo mét

chiÒu tõ p sang n, gäi lµ chiÒu thuËn.

§i«t b¸n dÉn sö dông trong m¹ch chinh

lu dßng ®iÖn xoay chiÒu.

Ph©n lo¹i vµ c«ng dông :

§i«t chØnh lu dïng ®Ó chØnh lu

dßng ®iÖn xoay chiÒu thµnh dßng ®iÖn

136

mét chiÒu.

Ph«t«®i«t : Khi mét líp chuyÓn tiÕp

p-n m¾c vµo hiÖu ®iÖn thÕ ngîc, th×

dßng ngîc phô thuéc vµo cêng ®é ¸nh

s¸ng chiÕu vµo líp chuyÓn tiÕp. §ã lµ

nguyªn t¾c ho¹t ®éng cña ph«t«®i«t.

Ph«t«®i«t biÕn ®æi tÝn hiÖu ¸nh s¸ng

thµnh tÝn hiÖu ®iÖn, ®îc dïng trong

th«ng tin quang häc vµ kÜ thuËt tù

®éng ho¸...

Pin MÆt Trêi : §i«t ®îc chiÕu s¸ng

trë thµnh mét nguån ®iÖn, víi phÝa p

lµ cùc d¬ng vµ phÝa n lµ cùc ©m. §ã

lµ pin quang ®iÖn.

Çc tÊm pin quang ®iÖn lµm b»ng Si

®îc dïng réng r·i ®Ó chuyÓn n¨ng

lîng ¸nh s¸ng MÆt Trêi thµnh ®iÖn. §ã

lµ pin MÆt Trêi.

§i«t ph¸t quang : §i«t ph¸t quang

®îc chÕ t¹o tõ çc vËt liÖu b¸n dÉn

thÝch hîp. Khi cã dßng ®iÖn thuËn ch¹y

qua ®i«t, ë líp chuyÓn tiÕp pn cã ¸nh

s¸ng ph¸t ra. Mµu s¾c cña ¸nh s¸ng

ph¸t ra tuú thuéc vµo çc b¸n dÉn dïng

lµm ®i«t vµ çch pha t¹p chÊt vµo b¸n

dÉn ®ã. §i«t ph¸t quang dïng lµm çc

bé hiÓn thÞ, ®Ìn b¸o, mµn h×nh qu¶ng

ço vµ lµm nguån s¸ng. Laze b¸n dÉn

còng ho¹t ®éng dùa trªn c¬ së sù ph¸t

quang ë líp chuyÓn tiÕp p-n.

Pin nhiÖt ®iÖn b¸n dÉn : CÆp nhiÖt

®iÖn lµm tõ hai thanh b¸n dÉn kh¸c

137

lo¹i (n vµ p) cã thÓ cã hÖ sè nhiÖt

®iÖn ®éng lín h¬n tr¨m lÇn so víi cÆp

nhiÖt ®iÖn lµm b»ng kim lo¹i.

Khi cho dßng ®iÖn ch¹y qua mét d·y çc

líp p vµ n xen kÏ th× thÊy hiÖn tîng

nhiÖt ®iÖn ngîc, çc mèi hµn hoÆc

nãng lªn hoÆc lµ l¹nh ®i. HiÖn tîng

nµy ®îc øng dông ®Ó chÕ t¹o çc thiÕt

bÞ lµm l¹nh gän nhÑ, hiÖu qu¶ cao dïng

trong khoa häc, y häc...



dông cña tranzito.

[Th«ng hiÓu]

Tranzito lµ mét dông cô b¸n dÉn cã

hai líp chuyÓn tiÕp pn. Trªn mét mÉu

b¸n dÉn, b»ng çch khuÕch t¸n çc t¹p

chÊt, ngêi ta t¹o thµnh ba khu vùc

b¸n dÉn, theo thø tù lµ p-n-p hoÆc n-

p-n. Khu vùc ë gi÷a cã ®é dµy rÊt nhá

vµ cã mËt ®é h¹t t¶i ®iÖn thÊp.

Tranzito cã ba cùc lµ cùc ph¸t E

(ªmit¬), cùc gèc B (baz¬) vµ cùc gãp C

(colect¬).

Tranzito dïng ®Ó khuÕch ®¹i dßng

®iÖn vµ lµm çc m¹ch ®ãng ng¾t ®iÖn

tö.

3 VÏ ®îc s¬ ®å m¹ch

chØnh lu dßng ®iÖn

dïng ®i«t vµ gi¶i

thÝch ®îc t¸c dông

chØnh lu cña m¹ch

[VËn dông]

BiÕt çch vÏ s¬ ®å chØnh lu dßng ®iÖn

gåm mét ®i«t chØnh lu D m¾c nèi tiÕp

víi ®iÖn trë R.

[Th«ng hiÓu]

138

nµy. Khi mét hiÖu ®iÖn thÕ xoay chiÒu ®îc

®Æt vµo m¹ch, th× dßng ®iÖn chØ ch¹y

qua m¹ch ë nöa chu k× mµ líp chuyÓn

tiÕp pn ®îc m¾c theo chiÒu thuËn,

tøc lµ ®iÖn thÕ phÝa b¸n dÉn p cao h¬n

®iÖn thÕ phÝa b¸n dÉn n. ë nöa chu k×

sau, ®i«t ®îc m¾c theo chiÒu ngîc,

dßng ®iÖn trong m¹ch rÊt nhá cã thÓ bá

qua.

KÕt qu¶ lµ trªn ®iÖn trë R, dßng ®iÖn

chØ ch¹y theo mét chiÒu, øng víi mét

nöa chu k× mµ ®i«t ph©n cùc thuËn.

8. Thực hành: KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH CHỈNH LƯU CỦA ĐIÔT BÁN DẪN VÀ ĐẶC TÍNH KHUẾCH ĐẠI CỦA TRANZITO




định được tính chất chỉnh lưu

của điôt bán dẫn.

[Thông hiểu]


- Bản chất dòng điện trong bán dẫn.

- Đặc tính dẫn điện của điôt theo một chiều.

[Vận dụng]


Phương án 1

- Biết sử dụng vôn kế và ampe kế.


- Nhận dạng được điôt bán dẫn.

Có thể chọn phương án 1

hoặc 2 để thực hiện.

139

- Mắc được mạch điện theo các sơ đồ.

Phương án 2

- Nhận dạng được dao động kí điện tử hai chùm tia và sơ bộ biết

chức năng của các núm cơ bản trên dao động kí.


- Nhận dạng được điôt bán dẫn.



Phương án 1

- Lắp ráp mạch điện theo sơ đồ.

- Dịch chuyển con chạy của biến trở để biến đổi hiệu điện thế.

Quan sát số chỉ của vôn kế và miliampe kế.

- Đảo ngược cực pin và lặp lại các thao tác trên.

- Ghi các số liệu. Vẽ đồ thị.

Phương án 2


- Điều chỉnh máy phát dao động để có dao động hình sin tần số

50Hz, biên độ 5V.

- Dùng dao động kí điện tử để quan sát cùng một lúc đồ thị dòng

điện ở trước và sau điôt.



quả.

- Lập bảng số liệu vẽ đồ thị.

- Nhận xét kết quả.


định được đặc tính khuếch đại

[Thông hiểu]


Có thể chọn phương án 1

hoặc 2 để thực hiện.

140

của tranzito. - Bản chất dòng điện trong bán dẫn.

- Đặc tính khuếch đại của tranzito.

[Vận dụng]


Phương án 1

- Nhận dạng được dao động kí điện tử hai chùm tia và sơ bộ biết

chức năng của các núm cơ bản trên dao động kí.


- Nhận dạng được tranzito bán dẫn.


Phương án 2

- Biết sử dụng đèn LED chỉ thị.


- Nhận dạng được tranzito bán dẫn.



Phương án 1


- Điều chỉnh máy phát dao động để có dao động hình sin tần số 2

kHz, biên độ 0,1V.

- Tiến hành điều chỉnh dao động kí để có tần số 400Hz, sử dụng

dao động kí điện tử để khảo sát, quan sát so sánh đồ thị trên màn

khi đóng ngắt các khóa điện.


Phương án 2


- Đóng ngắt các khóa điện, quan sát cường độ sáng của các đèn

141

LED.

- Ghi các số liệu.


quả.

- Lập bảng số liệu vẽ đồ thị.

- Nhận xét kết quả.

Ch¬ng IV. Tõ TR¦êNG

1. ChuÈn kiÕn thøc, kü n¨ng cña ch¬ng tr×nh


142

a) Tõ trêng.

§êng søc tõ.

C¶m øng tõ.

b) Lùc tõ. Lùc

Lo-ren-x¬.

KiÕn thøc

Nªu ®îc tõ trêng tån t¹i ë ®©u, cã tÝnh chÊt g×.

Nªu ®îc çc ®Æc ®iÓm cña ®êng søc tõ cña thanh nam ch©m th¼ng, cña nam ch©m ch÷ U, cña dßng ®iÖn th¼ng dµi,

cña èng d©y cã dßng ®iÖn ch¹y qua.

Ph¸t biÓu ®îc ®Þnh nghÜa vµ nªu ®îc ph¬ng, chiÒu

cña c¶m øng tõ t¹i mét ®iÓm cña tõ trêng. Nªu ®îc ®¬n

vÞ ®o c¶m øng tõ.

ViÕt ®îc c«ng thøc tÝnh c¶m øng tõ t¹i mét ®iÓm cña

tõ trêng g©y bëi dßng ®iÖn th¼ng dµi v« h¹n, t¹i t©m

cña dßng ®iÖn trßn vµ t¹i mét ®iÓm trong lßng èng d©y cã


ViÕt ®îc c«ng thøc tÝnh lùc tõ t¸c dông lªn mét ®o¹n d©y dÉn th¼ng cã dßng ®iÖn ch¹y qua ®Æt trong tõ trêng

®Òu.

Nªu ®îc lùc Lo-ren-x¬ lµ g× vµ viÕt ®îc c«ng thøc tÝnh lùc nµy.

KÜ n¨ng

VÏ ®îc çc ®êng søc tõ biÓu diÔn tõ trêng cña thanh nam ch©m th¼ng, cña dßng ®iÖn th¼ng dµi, cña èng d©y cã

dßng ®iÖn ch¹y qua vµ cña tõ trêng ®Òu.

X¸c ®Þnh ®îc ®é lín, ph¬ng, chiÒu cña vect¬ c¶m øng

tõ t¹i mét ®iÓm trong tõ trêng g©y bëi dßng ®iÖn th¼ng

dµi, t¹i t©m cña dßng ®iÖn trßn vµ t¹i mét ®iÓm trong

lßng èng d©y cã dßng ®iÖn ch¹y qua .

X¸c ®Þnh ®îc vect¬ lùc tõ t¸c dông lªn mét ®o¹n d©y

dÉn th¼ng cã dßng ®iÖn ch¹y qua ®îc ®Æt trong tõ trêng

®Òu.

X¸c ®Þnh ®îc ®é lín vµ chiÒu cña momen lùc tõ t¸c dông lªn mét khung d©y dÉn h×nh ch÷ nhËt cã dßng ®iÖn

ch¹y qua ®îc ®Æt trong tõ trêng ®Òu.

Çc c¹nh cña

khung d©y nµy

vu«ng gãc víi

çc ®êng søc

tõ.

143

X¸c ®Þnh ®îc ®é lín, ph¬ng, chiÒu cña lùc Lo-ren-x¬

t¸c dông lªn mét ®iÖn tÝch q chuyÓn ®éng víi vËn tèc vr

trong mÆt ph¼ng vu«ng gãc víi c¸c ®êng søc tõ cña mét

tõ trêng ®Òu.


1. Tõ TR¦êNG

Stt ChuÈn KT, KN quy

®Þnh trong ch¬ng


KN Ghi chó

144

tr×nh


tån t¹i ë ®©u, cã

tÝnh chÊt g×.

[Th«ng hiÓu]

Tõ trêng tån t¹i trong kh«ng gian cã

çc ®iÖn tÝch chuyÓn ®éng (xung quanh

dßng ®iÖn hoÆc nam ch©m).

LÝ thuyÕt vµ thùc nghiÖm ®· chøng tá r»ng xung quanh ®iÖn tÝch chuyÓn ®éng

cã tõ trêng. TÝnh chÊt c¬ b¶n cña tõ

trêng lµ nã g©y ra lùc tõ t¸c dông

lªn mét nam ch©m hay mét dßng ®iÖn ®Æt

trong nã.

Ngêi ta quy íc: Híng cña tõ trêng t¹i mét ®iÓm lµ híng Nam-B¾c cña kim

nam ch©m nhá n»m c©n b»ng t¹i ®iÓm ®ã.

T¬ng t¸c gi÷a nam ch©m

víi nam ch©m, gi÷a dßng

®iÖn víi nam ch©m vµ

gi÷a dßng ®iÖn víi dßng

®iÖn ®Òu gäi lµ t¬ng

t¸c tõ. Lùc t¬ng t¸c

trong çc trêng hîp ®ã

gäi lµ lùc tõ.

Kim nam ch©m nhá, dïng

®Ó ph¸t hiÖn tõ trêng,

gäi lµ nam ch©m thö.

2 VÏ vµ nªu ®îc ®Æc

®iÓm çc ®êng søc

tõ biÓu diÔn tõ

trêng cña thanh nam

ch©m th¼ng, nam ch©m

ch÷ U.

[Th«ng hiÓu]

§Æc ®iÓm çc ®íng søc tõ cña nam

ch©m th¼ng :


nh÷ng ®êng cong, cã h×nh d¹ng ®èi

xøng qua trôc cña thanh nam ch©m, cã

®iÓm ®i ra tõ cùc B¾c vµ ®i vµo ë cùc

Nam.

Cµng gÇn ®Çu thanh nam ch©m ®êng


h¬n).

§Æc ®iÓm çc ®íng søc tõ cña nam

ch©m ch÷ U :


nh÷ng ®êng cong khÐp kÝn, cã h×nh

d¹ng ®èi xøng qua trôc cña thanh nam

§êng søc tõ lµ ®êng

®îc vÏ trong tõ trêng

sao cho tiÕp tuyÕn t¹i

bÊt k× ®iÓm nµo trªn

®êng còng trïng víi

híng cña tõ trêng t¹i

®iÓm ®ã. ChiÒu cña ®êng

søc tõ t¹i mét ®iÓm lµ

chiÒu cña tõ trêng t¹i

®iÓm ®ã.

Çc tÝnh chÊt cña ®êng

søc tõ :

T¹i mçi ®iÓm trong tõ

trêng, cã thÓ vÏ ®îc

mét ®êng søc tõ ®i qua


Çc ®êng søc tõ lµ

nh÷ng ®êng cong kÝn. Tõ

145

ch©m ch÷ U, ®i ra tõ cùc B¾c vµ ®i vµo

ë cùc Nam.



h¬n).

§êng søc tõ cña tõ trêng trong

kho¶ng gi÷a hai cùc cña nam ch©m h×nh

ch÷ U lµ nh÷ng ®êng th¼ng song song

çch ®Òu nhau. Tõ trêng trong khu vùc

®ã lµ tõ trêng ®Òu.

[VËn dông]

BiÕt vÏ biÓu diÔn ®êng søc tõ cña

thanh nam ch©m th¼ng, nam ch©m ch÷ U.

trêng lµ mét trêng

xo¸y.

N¬i nµo tõ trêng m¹nh

h¬n th× çc ®êng søc tõ

ë ®ã vÏ mau h¬n (dµy

h¬n), n¬i nµo tõ trêng

yÕu th× çc ®êng søc tõ

ë ®ã vÏ tha h¬n.

H×nh ¶nh çc m¹t s¾t s¾p

xÕp cã trËt tù trong tõ

trêng cho ta tõ phæ.

2. c¶m øng tõ. ®Þnh luËt am-pe

Stt

ChuÈn KT, KN quy

®Þnh trong ch¬ng

tr×nh


1 X¸c ®Þnh ®îc vect¬

lùc tõ t¸c dông lªn

mét ®o¹n d©y dÉn


ch¹y qua ®îc ®Æt

trong tõ trêng ®Òu.


tÝnh lùc tõ t¸c dông

lªn mét ®o¹n d©y dÉn


ch¹y qua ®Æt trong

tõ trêng ®Òu.

[Th«ng hiÓu]

Thùc nghiÖm chøng tá r»ng: Mét ®o¹n

d©y dÉn cã chiÒu dµi l vµ dßng ®iÖn I

ch¹y qua, ®îc ®Æt trong tõ trêng ®Òu

th× chÞu t¸c dông cña lùc tõ Fur cã ®iÓm

®Æt t¹i trung ®iÓm ®o¹n d©y, cã ph¬ng

vu«ng gãc víi ®o¹n d©y vµ ®êng søc tõ,

cã chiÒu tu©n theo quy t¾c bµn tay

tr¸i, vµ cã ®é lín tÝnh b»ng c«ng thøc:

F = BIlsin (*)

Irl gäi lµ vect¬ phÇn tö

dßng ®iÖn, cã ®é lín lµ

Il, vµ cã híng cña

dßng ®iÖn.

C«ng thøc (*) lµ c«ng

thøc cña ®Þnh luËt Am-

pe vÒ lùc tõ t¸c dông

lªn dßng ®iÖn.

146

trong ®ã, lµ gãc t¹o bëi ®o¹n d©y dÉn

vµ ®êng søc tõ; I lµ cêng ®é dßng

®iÖn ch¹y trong ®o¹n d©y. B lµ hÖ sè tØ

lÖ chØ phô thuéc vµo vÞ trÝ ®Æt ®o¹n

d©y.

Quy t¾c bµn tay tr¸i: §Ó bµn tay tr¸i

sao cho ®êng søc tõ híng vµo lßng bµn

tay, chiÒu tõ cæ tay ®Õn ngãn gi÷a lµ

chiÒu cña dßng ®iÖn trong d©y dÉn, khi

®ã chiÒu ngãn çi cho·i ra chØ chiÒu

cña lùc tõ Fur.

[VËn dông]

BiÕt çch tÝnh lùc tõ vµ çc ®¹i lîng

trong c«ng thøc.


nghÜa vµ nªu ®îc

ph¬ng, chiÒu cña

c¶m øng tõ t¹i mét

®iÓm cña tõ trêng.

Nªu ®îc ®¬n vÞ ®o

c¶m øng tõ.

[Th«ng hiÓu]

Trong thÝ nghiÖm trªn ta thÊy r»ng

th¬ng sè lsin

FB

I chØ phô thuéc vµo vÞ

trÝ ®Æt ®o¹n d©y trong tõ trêng. Ngêi

ta dïng B ®Ó ®Æng trng cho tõ trêng

vµ gäi lµ c¶m øng tõ.

Ta gäi vect¬ c¶m øng tõ Bur t¹i mét

®iÓm ®Æc trng cho tõ trêng vÒ ph¬ng

diÖn t¸c dông lùc lªn dßng ®iÖn lµ mét

vect¬ :

Cã híng trïng víi híng cña ®êng

søc tõ trêng t¹i ®iÓm ®ã ;

Tõ trêng ®Òu lµ tõ

trêng mµ c¶m øng tõ

t¹i mäi ®iÓm ®Òu b»ng

nhau. Çc ®êng søc tõ

cña tõ trêng ®Òu lµ

nh÷ng ®êng th¼ng song

song, cïng chiÒu vµ

çch ®Òu nhau.

Nguyªn lÝ chång chÊt tõ

trêng:

Gi¶ sö hÖ cã n nam ch©m

(hay dßng ®iÖn). T¹i

®iÓm M, tõ trêng chØ

cña nam ch©m thø nhÊt

lµ 1Bur, tõ trêng chØ cña

147

Cã ®é lín lµ lsin

FB

I

, trong ®ã l lµ

chiÒu dµi cña mét ®o¹n d©y dÉn ng¾n cã

cêng ®é dßng ®iÖn I ®Æt t¹i ®iÓm x¸c

®Þnh trong tõ trêng vµ vu«ng gãc víi

çc ®êng søc tõ t¹i ®iÓm ®ã.

Trong hÖ SI, lùc tõ F ®o b»ng N,

cêng ®é dßng ®iÖn I ®o b»ng A, chiÒu

dµi ®o¹n d©y ®iÖn l ®o b»ng m, th× ®¬n

vÞ cña c¶m øng tõ lµ tesla (T).

nam ch©m thø hai

lµ 2Bur,...tõ trêng chØ

cña nam ch©m thø n lµ

nBur

. Gäi Bur lµ tõ trêng

cña hÖ t¹i M, th×:

1 2 nB B B ... B ur ur ur ur

2 VÏ ®îc çc ®êng

søc tõ biÓu diÔn vµ

nªu ®îc ®Æc ®iÓm

çc ®êng søc tõ

biÓu diÔn tõ trêng

cña tõ trêng ®Òu.

[VËn dông]

VÏ h×nh dùa vµo çc ®Æc ®iÓm ®êng

søc tõ cña tõ trêng ®Òu:

§êng søc cña tõ trêng ®Òu lµ nh÷ng

®êng th¼ng song song çch ®Òu nhau.

ChiÒu cña ®êng søc trïng víi híng cña

vect¬ c¶m øng tõ cña tõ trêng.

Tõ trêng trong kho¶ng

gi÷a hai cùc cña nam

ch©m h×nh ch÷ U lµ tõ

trêng ®Òu.

3. Tõ TR¦êNG CñA MéT Sè DßNG §IÖN Cã H×NH D¹NG §¥N GI¶N



1 VÏ ®îc çc ®êng søc

tõ biÓu diÔn vµ nªu

®îc ®Æc ®iÓm çc

®êng søc tõ biÓu

diÔn tõ trêng cña

dßng ®iÖn th¼ng dµi.


[Th«ng hiÓu]

Çc ®êng søc tõ cña dßng ®iÖn th¼ng

lµ çc ®êng trßn ®ång t©m n»m trong

mÆt ph¼ng vu«ng gãc víi dßng ®iÖn. T©m

cña çc ®êng søc tõ lµ giao ®iÓm cña

mÆt ph¼ng ®ã vµ d©y dÉn.

Dßng ®iÖn th¼ng rÊt

dµi vµ ®iÓm kh¶o s¸t ë

xa ®Çu d©y vµ (l >>

r).

BiÕt dùa vµo ®Æc ®iÓm

cña vect¬ c¶m øng tõ

148




®iÖn th¼ng dµi v«

h¹n.


ph¬ng, chiÒu cña




®iÖn th¼ng dµi.

ChiÒu cña çc ®êng søc tõ ®îc x¸c

®Þnh theo quy t¾c n¾m tay ph¶i : Gi¬

ngãn çi cña bµn tay ph¶i híng theo

chiÒu dßng ®iÖn, khum bèn ngãn kia xung

quanh d©y dÉn th× chiÒu tõ cæ tay ®Õn

çc ngãn lµ chiÒu cña ®êng søc tõ.

§é lín c¶m øng tõ t¹i mét ®iÓm çch

d©y dÉn th¼ng dµi mang dßng ®iÖn I mét

kho¶ng r trong ch©n kh«ng ®îc tÝnh

b»ng c«ng thøc :

7 IB 2.10

r

trong ®ã, I ®o b»ng ampe (A), r ®o b»ng

mÐt (m), B ®o b»ng tesla (T).


híng cña ®êng søc t¹i mét ®iÓm trong

tõ trêng g©y bëi dßng ®iÖn th¼ng dµi.

[VËn dông]

BiÕt çch vÏ ®êng søc tõ biÓu diÔn tõ

trêng vµ tÝnh ®îc çc ®¹i lîng trong

c«ng thøc.

®Ó x¸c ®Þnh ®é lín,

ph¬ng, chiÒu cña

vect¬ c¶m øng tõ .



t©m cña dßng ®iÖn

trßn.

[Th«ng hiÓu]

§êng søc tõ ë gÇn d©y dÉn lµ çc

®êng cong khÐp kÝn bao quanh d©y dÉn

vµ ®êng søc tõ t¹i t©m vßng trßn lµ

®êng th¼ng vu«ng gãc víi mÆt ph¼ng

vßng trßn.

ChiÒu çc ®êng søc tõ ®îc x¸c ®Þnh

Dßng ®iÖn ch¹y trong

d©y dÉn uèn thµnh vßng

trßn gäi lµ dßng ®iÖn

trßn.

149


ph¬ng, chiÒu cña



trêng t¹i t©m cña

dßng ®iÖn trßn.

theo quy t¾c n¾m tay ph¶i : Khum bµn

tay ph¶i theo vßng d©y cña khung sao

cho chiÒu tõ cæ tay ®Õn çc ngãn tay

trïng víi chiÒu dßng ®iÖn trong khung,

ngãn çi cho·i ra chØ chiÒu çc ®êng

søc tõ xuyªn qua mÆt ph¼ng dßng ®iÖn.

§é lín c¶m øng tõ ë t©m cña dßng ®iÖn

trßn b¸n kÝnh R, gåm N vßng d©y cã dßng

®iÖn I ch¹y qua, ®Æt trong kh«ng khÝ,

®îc tÝnh theo c«ng thøc :

7 NIB 2 10

R

trong ®ã, R ®o b»ng mÐt (m), I ®o b»ng

am-pe (A), B ®o b»ng tesla (T).


híng cña ®êng søc t¹i t©m cña dßng

®iÖn trßn.

[VËn dông]


tõ ®Ó x¸c ®Þnh ®é lín, ph¬ng, chiÒu

cña vect¬ c¶m øng tõ.

3 VÏ ®îc çc ®êng søc

tõ biÓu diÔn vµ nªu

®îc çc ®Æc ®iÓm cña

®êng søc tõ cña tõ

trêng cña èng d©y cã






[Th«ng hiÓu]

Bªn trong èng d©y, çc ®êng søc tõ

song song víi trôc èng d©y vµ çch ®Òu

nhau. NÕu èng d©y ®ñ dµi (chiÒu dµi rÊt

lín so víi ®êng kÝnh cña èng) th× tõ

trêng bªn trong èng d©y lµ tõ trêng

®Òu. Bªn ngoµi èng, ®êng søc tõ cã

d¹ng çc gièng nh ë nam ch©m th¼ng.

ChiÒu çc ®êng søc tõ ®îc x¸c ®Þnh

èng d©y gåm nhiÒu vßng

d©y quÊn trªn mét h×nh

trô trßn.

§iÓm kh¶o s¸t n»m s©u

trong lßng èng d©y ®ñ

dµi.

150

ch¹y qua.


ph¬ng, chiÒu cña



trêng t¹i mét ®iÓm

trong lßng èng d©y cã


nh dßng ®iÖn trßn. Cã thÓ coi nh èng

d©y cã hai cùc : ®Çu èng mµ c¸c ®êng

søc tõ ®i ra lµ cùc B¾c, ®Çu kia lµ cùc

Nam.

§é lín c¶m øng tõ B trong lßng èng

d©y dµi l, cã N vßng d©y vµ cã dßng

®iÖn I ch¹y qua, ®îc tÝnh b»ng c«ng

thøc :

7 NB 4 .10 I

l hay

7B 4 .10 nI

trong ®ã, I ®o b»ng ampe (A), l ®o b»ng

mÐt (m), l

Nn lµ sè vßng d©y trªn mét

mÐt chiÒu dµi èng d©y, B ®o b»ng tesla

(T).


híng cña ®êng søc trong lßng èng d©y.

[VËn dông]


tõ ®Ó x¸c ®Þnh ®é lín, ph¬ng, chiÒu

cña vect¬ c¶m øng tõ .

4. LùC LO-REN-X¥

Stt

ChuÈn KT, KN quy

®Þnh trong ch¬ng

tr×nh


1

Nªu ®îc lùc Lo-ren-x¬

lµ g× vµ viÕt ®îc

c«ng thøc tÝnh lùc

[Th«ng hiÓu]

Lùc tõ t¸c dông lªn h¹t mang ®iÖn tÝch

151

nµy. chuyÓn ®éng trong tõ trêng gäi lµ lùc Lo-

ren-x¬. Lùc Lo-ren-x¬ do tõ trêng cã c¶m

øng tõBur t¸c dông lªn mét h¹t cã ®iÖn tÝch q0

chuyÓn ®éng víi vËn tèc vr :

Cã ph¬ng vu«ng gãc víi vr vµ B

ur;

Cã chiÒu tu©n theo quy t¾c bµn tay tr¸i:

§Ó bµn tay tr¸i më réng sao cho tõ trêng

híng vµo lßng bµn tay, chiÒu tõ cæ tay ®Õn

ngãn gi÷a lµ chiÒu cña vr khi q0 > 0 vµ ngîc

chiÒu vr khi q0 < 0, khi ®ã chiÒu cña lùc Lo-

ren-x¬ lµ chiÒu ngãn c¸i cho·i ra;

Cã ®é lín : 0f q vBsin , trong ®ã lµ gãc

hîp bëi vr vµ B.

ur

2 X¸c ®Þnh ®îc ®é lín,

ph¬ng, chiÒu cña

lùc Lo-ren-x¬ t¸c

dông lªn mét ®iÖn

tÝch q chuyÓn ®éng

víi vËn tèc vr trong

mÆt ph¼ng vu«ng gãc

víi c¸c ®êng søc tõ

cña mét tõ trêng

®Òu.

[Th«ng hiÓu]

Mét ®iÖn tÝch q chuyÓn ®éng trong mét tõ

trêng ®Òu Bur. Trong trêng hîp vËn tèc v

r

cña ®iÖn tÝch n»m trong mÆt ph¼ng vu«ng gãc

víi ®êng søc cña tõ trêng ®Òu, vect¬ lùc

Lo-ren-x¬ n»m trong mÆt ph¼ng vµ lu«n vu«ng

gãc víi vËn tèc cña ®iÖn tÝch. §iÖn tÝch

chuyÓn ®éng trßn ®Òu víi vËn tèc cã ®é lín

kh«ng ®æi. Lùc Lo-ren-x¬ cã ®é lín lµ :

f q vB

ChiÒu cña lùc Lo-ren-x¬ tu©n theo quy t¾c bµn tay tr¸i.

Quü ®¹o cña mét

h¹t tÝch ®iÖn

trong mét tõ

trêng ®Òu, víi

®iÒu kiÖn vËn tèc

ban ®Çu vr vu«ng

gãc víi vect¬ c¶m

øng tõ Bur, lµ mét

®êng trßn n»m

trong mÆt ph¼ng

vu«ng gãc víi tõ

trêng.

152

5. KHUNG D¢Y Cã DßNG §IÖN §ÆT TRONG Tõ TR¦êNG

Stt

ChuÈn KT, KN quy

®Þnh trong ch¬ng

tr×nh


KN Ghi chó

1 X¸c ®Þnh ®îc ®é

lín vµ chiÒu cña

momen lùc tõ t¸c

dông lªn mét

khung d©y dÉn

h×nh ch÷ nhËt cã

dßng ®iÖn ch¹y

qua ®îc ®Æt

trong tõ trêng

®Òu.

[Th«ng hiÓu]

§é lín momen cña lùc tõ (®Æc trng cho

t¸c dông lµm quay khung) ®îc tÝnh

theo c«ng thøc :

M = IBSsin

trong ®ã, S lµ diÖn tÝch mÆt ph¼ng

khung, lµ gãc t¹o bëi vect¬ c¶m øng

tõ Bur vµ vect¬ ph¸p tuyÕn n

r víi mÆt

ph¼ng khung d©y.

ChiÒu cña vect¬ nr tu©n theo quy t¾c

çi ®inh èc: Quay çi ®inh èc theo

chiÒu dßng ®iÖn, th× chiÒu tiÕn cña

çi ®inh èc lµ chiÒu cña vect¬ nr.

[VËn dông]

BiÕt çch tÝnh momen lùc vµ çc ®¹i


¤n tËp kiÕn thøc vÒ ngÉu

lùc ®· häc ë ch¬ng tr×nh

vËt lÝ líp 10.

XÐt khung d©y h×nh ch÷ nhËt

cã dßng ®iÖn ®Æt trong tõ

trêng ®Òu, cã thÓ quay

xung quanh trôc ®èi xøng

song song víi c¹nh cña

khung.

T¸c dông cña lùc tõ lµm

quay khung d©y mang dßng

®iÖn ®îc øng dông trong

®éng c¬ ®iÖn vµ ®iÖn kÕ

khung quay.

Cã thÓ x¸c ®Þnh chiÒu cña

vect¬ nr theo quy t¾c n¾m

tay ph¶i: Khum bµn tay ph¶i

sao cho chiÒu tõ cæ tay ®Õn

çc ngãn tay trïng víi

chiÒu dßng ®iÖn trong

khung, ngãn çi cho·i ra

chØ chiÒu cña vect¬ nr.

153

Ch¬ng V. C¶M øNG §IÖN Tõ



154

a) HiÖn tîng


Tõ th«ng. SuÊt

®iÖn ®éng c¶m

øng.

b) HiÖn tîng tù

c¶m. SuÊt ®iÖn

®éng tù c¶m. §é

tù c¶m.

c) N¨ng lîng

tõ trêng trong

èng d©y.

KiÕn thøc

M« t¶ ®îc thÝ nghiÖm vÒ hiÖn tîng c¶m øng ®iÖn tõ.

ViÕt ®îc c«ng thøc tÝnh tõ th«ng qua mét diÖn tÝch vµ nªu ®îc ®¬n vÞ ®o tõ th«ng. Nªu ®îc çc çch lµm biÕn

®æi tõ th«ng.

Ph¸t biÓu ®îc ®Þnh luËt Fa-ra-®©y vÒ c¶m øng ®iÖn tõ

vµ ®Þnh luËt Len-x¬ vÒ chiÒu dßng ®iÖn c¶m øng.

ViÕt ®îc hÖ thøc cet

vµ ec = Bvlsin.

Nªu ®îc dßng ®iÖn Fu-c« lµ g×, t¸c dông cã lîi vµ çch h¹n chÕ t¸c dông bÊt lîi cña dßng Fu-c«.

Nªu ®îc hiÖn tîng tù c¶m lµ g×.

Nªu ®îc ®é tù c¶m lµ g× vµ ®¬n vÞ ®o ®é tù c¶m.

Nªu ®îc tõ trêng trong lßng èng d©y cã dßng ®iÖn ch¹y qua vµ mäi tõ trêng ®Òu mang n¨ng lîng.

ViÕt ®îc c«ng thøc tÝnh n¨ng lîng cña tõ trêng

trong lßng èng d©y cã dßng ®iÖn ch¹y qua.

KÜ n¨ng

TiÕn hµnh ®îc thÝ nghiÖm vÒ hiÖn tîng c¶m øng ®iÖn tõ.

VËn dông ®îc c«ng thøc = BScos.

VËn dông ®îc çc hÖ thøc cet

vµ ec = Bvlsin.

X¸c ®Þnh ®îc chiÒu cña dßng ®iÖn c¶m øng theo ®Þnh luËt Len-x¬ vµ theo quy t¾c bµn tay ph¶i.

TÝnh ®îc suÊt ®iÖn ®éng tù c¶m trong èng d©y khi dßng

®iÖn ch¹y qua nã cã cêng ®é biÕn ®æi ®Òu theo thêi

gian.

TÝnh ®îc n¨ng lîng tõ trêng trong èng d©y.

155


1. HIÖN T¦îNG C¶M øNG §IÖN Tõ. SUÊT §IÖN §éNG C¶M øNG



1 M« t¶ ®îc thÝ nghiÖm

vÒ hiÖn tîng c¶m øng

®iÖn tõ.

[Th«ng hiÓu]

ThÝ nghiÖm 1 : ThÝ nghiÖm gåm mét nam

ch©m vµ mét èng d©y cã m¾c mét ®iÖn kÕ

nh¹y ®Ó ph¸t hiÖn dßng ®iÖn trong èng

d©y.

Khi èng d©y vµ nam ch©m ®øng yªn th×

trong èng d©y kh«ng cã dßng ®iÖn. Khi

èng d©y vµ nam ch©m chuyÓn ®éng t¬ng

®èi víi nhau th× trong thêi gian chuyÓn

®éng, trong èng d©y cã dßng ®iÖn.

ThÝ nghiÖm cho biÕt tõ trêng kh«ng

sinh ra dßng ®iÖn. Nhng khi sè ®êng

søc tõ qua èng d©y thay ®æi th× cã dßng

®iÖn qua èng d©y.

ThÝ nghiÖm 2 : ThÝ nghiÖm gåm m¹ch

®iÖn cã mét cuén d©y ®îc lång trong

vßng d©y cã kim ®iÖn kÕ. Khi ®ãng hoÆc

ng¾t m¹ch ®iÖn hoÆc dÞch chuyÓn biÕn

trë (lµm cho dßng ®iÖn trong m¹ch thay

®æi) th× trong thêi gian dßng ®iÖn

trong m¹ch thay ®æi, trong vßng d©y cã

dßng ®iÖn ch¹y qua. Nh vËy, khi sè

®êng søc tõ xuyªn qua èng d©y biÕn ®æi

th× trong vßng d©y xuÊt hiÖn dßng ®iÖn.

156

TiÕn hµnh ®îc thÝ

nghiÖm vÒ hiÖn tîng


Çc thÝ nghiÖm trªn chøng tá : Dßng

®iÖn trong m¹ch kÝn chØ xuÊt hiÖn trong

thêi gian mµ sè ®êng søc qua mÆt giíi

h¹n bëi m¹ch kÝn biÕn thiªn. Dßng ®iÖn

xuÊt hiÖn trong m¹ch kÝn khi cã sù biÕn

thiªn rõ th«ng qua m¹ch ®iÖn kÝn gäi lµ

dßng ®iÖn c¶m øng.

[VËn dông]

BiÕt çch tiÕn hµnh thÝ nghiÖm vÒ hiÖn

tîng c¶m øng ®iÖn tõ.


tÝnh tõ th«ng qua mét

diÖn tÝch vµ nªu ®îc

®¬n vÞ ®o tõ th«ng.

Nªu ®îc çc çch lµm

biÕn ®æi tõ th«ng.


[Th«ng hiÓu]

XÐt mét phÇn mÆt ph¼ng, diÖn tÝch S,

n»m trong tõ trêng ®ÒuBr, cã vect¬

ph¸p tuyÕn nr t¹o víi vect¬B

r mét gãc

§¹i lîng

= BScos

®îc gäi lµ c¶m øng tõ th«ng qua diÖn

tÝch S, gäi t¾t lµ tõ th«ng qua diÖn

tÝch S.

Trong hÖ SI, ®¬n vÞ tõ th«ng lµ vªbe,

kÝ hiÖu lµ Wb. 1 Wb = 1 T. 1 m2.

Cã ba çch lµm biÕn ®æi tõ th«ng :

Thay ®æi ®é lín B cña c¶m øng tõ Br;

Thay ®æi ®é lín cña diÖn tÝch S ;

Thay ®æi gi¸ trÞ cña gãc (gãc hîp

bëi vect¬nrvíi vect¬ c¶m øng tõ B

r).

[VËn dông]

Vect¬ ph¸p tuyÕn nrcña

mÆt S, lµ vect¬ vu«ng

gãc víi diÖn tÝch mÆt

S, cã ®é dµi b»ng ®¬n

vÞ.

Tõ th«ng lµ mét ®¹i

lîng ®¹i sè, dÊu cña

tõ th«ng phô thuéc

vµo viÖc chän chiÒu

cña nr. Th«ng thêng

chän nr sao cho lµ

gãc nhän, lóc ®ã lµ

mét ®¹i lîng d¬ng.

NÕu quy ®Þnh vÏ çc

®êng søc tõ sao cho

sè ®êng søc xuyªn

qua mét ®¬n vÞ diÖn

tÝch ®Æt vu«ng gãc

víi ®êng søc b»ng

trÞ sè cña c¶m øng tõ

157

thøc = BScos. BiÕt çch tÝnh tõ th«ng vµ çc ®¹i


B, th× tõ th«ng b»ng

sè ®êng søc xuyªn

qua diÖn tÝch S ®Æt

vu«ng gãc víi ®êng

søc.


luËt Fa-ra-®©y vÒ c¶m

øng ®iÖn tõ vµ ®Þnh

luËt Len-x¬ vÒ

chiÒu dßng ®iÖn c¶m

øng.

ViÕt ®îc vµ vËn dông

®îc c«ng thøc :

cet

.

[Th«ng hiÓu]

§Þnh luËt Len-x¬ x¸c ®Þnh chiÒu cña

dßng ®iÖn c¶m øng: Dßng ®iÖn c¶m øng cã

chiÒu sao cho tõ trêng do nã sinh ra

cã t¸c dông chèng l¹i sù biÕn thiªn tõ

th«ng ®· sinh ra nã.

§Þnh luËt Fa-ra-®©y vÒ c¶m øng ®iÖn

tõ : §é lín cña suÊt ®iÖn ®éng c¶m øng

trong m¹ch kÝn tØ lÖ víi tèc ®é biÕn

thiªn tõ th«ng qua m¹ch.

ce kt

Trong hÖ SI, hÖ sè tØ lÖ k = 1. NÕu ®Ó

ý ®Õn chiÒu cña dßng ®iÖn c¶m øng theo

®Þnh luËt Len-x¬ ta cã :

cet

trong ®ã lµ tõ th«ng qua diÖn tÝch

giíi h¹n bëi vßng d©y.

[VËn dông]

BiÕt çch tÝnh suÊt ®iÖn ®éng c¶m øng

SuÊt ®iÖn ®éng sinh

ra dßng ®iÖn c¶m øng

trong m¹ch ®iÖn kÝn

gäi lµ suÊt ®iÖn ®éng

c¶m øng. Khi cã sù

biÕn ®æi tõ th«ng qua

mÆt giíi h¹n bëi m¹ch

kÝn, th× trong m¹ch

xuÊt hiÖn suÊt ®iÖn

®éng c¶m øng. HiÖn

tîng xuÊt hiÖn suÊt

®iÖn ®éng c¶m øng gäi

lµ hiÖn tîng c¶m øng

®iÖn tõ.

NÕu m¹ch ®iÖn lµ

khung d©y cã N vßng

th×:

ce Nt

158

vµ çc ®¹i lîng trong çc c«ng thøc.

2. SUÊT §IÖN §éNG C¶M øNG TRONG MéT §O¹N D¢Y DÉN CHUYÓN §éNG trong tõ trêng

Stt

ChuÈn KT, KN quy

®Þnh trong ch¬ng

tr×nh


1 X¸c ®Þnh ®îc chiÒu

cña dßng ®iÖn c¶m

øng theo ®Þnh luËt

Len-x¬ vµ theo quy

t¾c bµn tay ph¶i.

[Th«ng hiÓu]

Khi mét ®o¹n d©y chuyÓn ®éng c¾t çc

®êng søc tõ th× trong ®o¹n d©y xuÊt

hiÖn mét suÊt ®iÖn ®éng c¶m øng. NÕu

d©y nèi thµnh m¹ch kÝn, th× suÊt ®iÖn

®éng c¶m øng t¹o ra trong m¹ch dßng

®iÖn c¶m øng.

Theo ®Þnh luËt Len-x¬ th× dßng ®iÖn

c¶m øng cã chiÒu sao cho chèng l¹i

nguyªn nh©n sinh ra nã, tøc lµ dßng

®iÖn c¶m øng ph¶i cã chiÒu sao cho lùc

tõ Fur t¸c dông lªn nã chèng l¹i sù

chuyÓn ®éng cña ®o¹n d©y (Fur ngîc

híng víi vr).

ChiÒu cña suÊt ®iÖn ®éng c¶m øng trªn

d©y dÉn chuyÓn ®éng trong tõ trêng cã

thÓ ®îc x¸c ®Þnh theo quy t¾c bµn tay

ph¶i :

§Æt bµn tay ph¶i høng çc ®êng søc tõ,

ngãn çi cho·i ra 90o híng theo chiÒu

chuyÓn ®éng cña ®o¹n d©y, khi ®ã ®o¹n

d©y dÉn ®ãng vai trß nh mét nguån

159

®iÖn, chiÒu tõ cæ tay ®Õn bèn ngãn tay

chØ chiÒu tõ cùc ©m sang cùc d¬ng cña

nguån ®iÖn ®ã.

2 ViÕt ®îc vµ vËn

dông ®îc hÖ thøc ec

= Bvlsin.

[Th«ng hiÓu]

HÖ thøc tÝnh ®é lín cña suÊt ®iÖn ®éng

c¶m øng trong ®o¹n d©y dÉn l chuyÓn

®éng

lce B vsin

trong ®ã, lµ gãc gi÷a vr vµB

r ( v

rvµ

Burvu«ng gãc víi ®o¹n d©y).

[VËn dông]

BiÕt çch tÝnh suÊt ®iÖn ®éng c¶m øng

vµ çc ®¹i lîng trong hÖ thøc.

ë ®©y lùc Lorenx¬ t¸c

dông lªn ªlectron ®ãng

vai trß lùc l¹ g©y nªn

suÊt ®iÖn ®éng.

3. DßNG §IÖN FU-C¤

Stt

ChuÈn KT, KN quy

®Þnh trong ch¬ng

tr×nh



Fu-c« lµ g×.

[Th«ng hiÓu]

Dßng ®iÖn Fuc« lµ dßng ®iÖn c¶m øng

®îc sinh ra ë trong khèi vËt dÉn khi

vËt dÉn chuyÓn ®éng trong tõ trêng hay

®îc ®Æt trong tõ trêng biÕn ®æi theo

thêi gian.

§Æc tÝnh chung cña dßng

®iÖn Fu-c« lµ tÝnh chÊt

xo¸y. Nãi çch kh¸c, çc

®êng dßng cña dßng ®iÖn

Fu-c« lµ çc ®êng cong

kÝn trong khèi vËt dÉn.

2 Nªu ®îc t¸c dông

cã lîi vµ çch h¹n

chÕ t¸c dông bÊt

lîi cña dßng Fu-

[Th«ng hiÓu]

T¸c dông cã lîi vµ øng dông:

T¸c dông h·m cña dßng Fu-c« ®îc øng

160

c«.

dông ®Ó lµm gi¶m dao ®éng trong çc m¸y

mãc hay dông cô.

Dßng Fu-c« ®îc øng dông ®Ó chÕ t¹o phanh ®iÖn tõ ë çc xe cã träng t¶i

lín.

Dßng Fu-c« ®îc øng dông trong viÖc chÕ t¹o c«ng t¬ ®iÖn, ®Ó t¹o ra momen

c¶n khi ®Üa kim lo¹i cña c«ng t¬ quay.

Khi ng¾t ®iÖn, do cã dßng Fu-c«, ®Üa

ngõng quay nhanh chãng.

Dßng Fu-c« cã thÓ dïng ®Ó nÊu ch¶y

kim lo¹i, ...

T¸c dông cã h¹i vµ çch h¹n chÕ :

Dßng Fu-c« lµm nãng lâi s¾t trong èng

d©y cña m¸y biÕn ¸p, ®éng c¬ ®iÖn, ...

vµ lµm gi¶m c«ng suÊt cña m¸y mãc, ®éng

c¬. §Ó gi¶m t¸c dông cña dßng Fu-c«,

ngêi ta thay lâi thÐp liÒn b»ng çc l¸

thÐp silic máng cã phñ s¬n çch ®iÖn

ghÐp s¸t víi nhau vµ ®Æt chóng song

song víi ®êng søc tõ. Nh vËy, ®iÖn

trë cña lâi s¾t ®èi víi dßng ®iÖn Fu-c«

t¨ng lªn, lµm gi¶m cêng ®é cña nã mét

çch ®¸ng kÓ.

4. HIÖN T¦îNG Tù C¶M

Stt

ChuÈn KT, KN quy

®Þnh trong ch¬ng

tr×nh


KN Ghi chó


tù c¶m lµ g×.

[Th«ng hiÓu]

HiÖn tîng tù c¶m lµ hiÖn tîng

SuÊt ®iÖn ®éng ®îc sinh

ra do hiÖn tîng tù c¶m

gäi lµ suÊt ®iÖn ®éng tù

161


®éng tù c¶m trong

èng d©y khi dßng

®iÖn ch¹y qua nã cã

cêng ®é biÕn ®æi

®Òu theo thêi gian.

c¶m øng ®iÖn tõ trong mét m¹ch ®iÖn

do chÝnh sù biÕn ®æi cña cêng ®é

dßng ®iÖn trong m¹ch ®ã g©y ra.

SuÊt ®iÖn ®éng tù c¶m trong èng

d©y ®îc tÝnh theo c«ng thøc :

c

ie L

t

trong ®ã, L lµ ®é tù c¶m cña èng d©y

[VËn dông]

BiÕt c¸ch tÝnh suÊt ®iÖn ®éng tù c¶m


c¶m. SuÊt ®iÖn ®éng tù

c¶m cã ®é lín tØ lÖ víi

tèc ®é biÕn thiªn cêng

®é dßng ®iÖn trong m¹ch

vµ ®é tù c¶m cña m¹ch.

NÕu m¹ch ®iÖn kÝn th×

trong m¹ch xuÊt hiÖn dßng

®iÖn tù c¶m.

ChØ xÐt trêng hîp cêng

®é dßng ®iÖn biÕn ®æi

®Òu, tøc lµ i

t

kh«ng thay

®æi theo thêi gian (hay

b»ng h»ng sè).

2 Nªu ®îc ®é tù c¶m

lµ g× vµ ®¬n vÞ ®o

®é tù c¶m.

[Th«ng hiÓu]

§é tù c¶m L (cßn gäi lµ hÖ sè tù

c¶m) cña m¹ch ®iÖn lµ ®¹i lîng ®o

b»ng th¬ng sè i

víi Ф lµ tõ th«ng

qua diÖn tÝch cña m¹ch do dßng ®iÖn

i ch¹y trong m¹ch sinh ra.

L = i

Trong hÖ SI, cêng ®é dßng ®iÖn i

tÝnh b»ng A, tõ th«ng tÝnh b»ng

Wb, ®é tù c¶m tÝnh b»ng henri (H).

5. N¡NG L¦îNG Tõ TR¦êNG

162

Stt

ChuÈn KT, KN quy

®Þnh trong ch¬ng

tr×nh


KN Ghi chó


trong lßng èng d©y

cã dßng ®iÖn ch¹y

qua vµ mäi tõ trêng

®Òu mang n¨ng lîng.

[Th«ng hiÓu]

èng d©y tù c¶m cã dßng ®iÖn ch¹y qua

tÝch tr÷ n¨ng lîng. N¨ng lîng ®îc

tÝch luü trong èng d©y tù c¶m khi cã

dßng ®iÖn ch¹y qua chÝnh lµ n¨ng

lîng cña tõ trêng tån t¹i trong èng

d©y.

Ngêi ta ®· chøng minh ®îc r»ng tõ

trêng trong lßng èng d©y cã dßng

®iÖn ch¹y qua vµ mäi tõ trêng ®Òu

mang n¨ng lîng.

èng d©y cã ®é tù c¶m L

gäi lµ èng d©y tù c¶m

hay cuén c¶m.


tÝnh n¨ng lîng cña

tõ trêng trong lßng


ch¹y qua.

TÝnh ®îc n¨ng lîng

tõ trêng trong èng

d©y.

[Th«ng hiÓu]

N¨ng lîng tõ trêng trong èng d©y,

cã hÖ sè tù c¶m L, khi cã dßng ®iÖn

cêng ®é i ch¹y qua, lµ :

21W = Li

2

[VËn dông]

BiÕt c¸ch tÝnh n¨ng lîng tõ trêng

trong èng d©y theo c«ng thøc.

NÕu èng d©y cã d¹ng h×nh

trô dµi, th× tõ trêng

trong èng d©y lµ ®Òu.

N¨ng lîng cña tõ trêng

trong èng d©y lµ:

W = 1

810

7B2V

trong ®ã, B lµ c¶m øng

tõ trong lßng èng d©y, V

lµ thÓ tÝch cã tõ trêng

ë trong èng d©y.

MËt ®é n¨ng lîng:

= 1

810

7B2

163

Ch¬ng VI. KHóC X¹ ¸NH S¸NG


Chñ ®Ò KÕt qu¶ cÇn ®¹t Ghi chó

a) §Þnh luËt

khóc x¹ ¸nh

s¸ng. ChiÕt

suÊt. TÝnh thuËn

nghÞch cña sù

truyÒn ¸nh s¸ng.

b) HiÖn tîng

ph¶n x¹ toµn

KiÕn thøc

Ph¸t biÓu ®îc ®Þnh luËt khóc x¹ ¸nh s¸ng.

Nªu ®îc chiÕt suÊt tuyÖt ®èi, chiÕt suÊt tØ ®èi lµ g×

vµ mèi quan hÖ gi÷a c¸c chiÕt suÊt nµy víi tèc ®é cña

¸nh s¸ng trong c¸c m«i trêng.

Nªu ®îc tÝnh chÊt thuËn nghÞch cña sù truyÒn ¸nh s¸ng

vµ chØ ra sù thÓ hiÖn tÝnh chÊt nµy ë ®Þnh luËt khóc x¹

¸nh s¸ng.

ChÊp nhËn hiÖn

tîng ph¶n x¹

164

phÇn. Çp quang. M« t¶ ®îc hiÖn tîng ph¶n x¹ toµn phÇn vµ nªu ®îc

®iÒu kiÖn x¶y ra hiÖn tîng nµy.

M« t¶ ®îc sù truyÒn ¸nh s¸ng trong çp quang vµ nªu

®îc vÝ dô vÒ øng dông cña çp quang vµ tiÖn lîi cña nã.

KÜ n¨ng

VËn dông ®îc hÖ thøc cña ®Þnh luËt khóc x¹ ¸nh s¸ng.

Gi¶i ®îc çc bµi tËp vÒ hiÖn tîng ph¶n x¹ toµn phÇn.

toµn phÇn x¶y

ra khi i igh.


1. KHóC X¹ ¸NH S¸NG

Stt

ChuÈn KT, KN quy

®Þnh trong ch¬ng

tr×nh

Híng dÉn Møc ®é thÓ hiÖn cô thÓ cña

chuÈn KT, KN Ghi chó



s¸ng.

[Th«ng hiÓu]

§Þnh luËt khóc x¹ ¸nh s¸ng:

Tia khóc x¹ n»m trong mÆt ph¼ng tíi.

Tia tíi vµ tia khóc x¹ n»m ë hai bªn

ph¸p tuyÕn t¹i ®iÓm tíi.

§èi víi hai m«i trêng trong suèt

nhÊt ®Þnh, tØ sè gi÷a sin cña gãc tíi

vµ sin cña gãc khóc x¹ lµ mét h»ng sè :

sini

sinr= n hay sin i = nsin r

H»ng sè n tuú thuéc vµo m«i trêng khóc

x¹ (m«i trêng chøa tia khóc x¹) vµ m«i

Khóc x¹ ¸nh s¸ng lµ hiÖn

tîng lÖch ph¬ng (g·y)

cña çc tia s¸ng khi

truyÒn xiªn gãc qua mÆt

ph©n çch gi÷a hai m«i

trêng trong suèt kh¸c

nhau.

165

VËn dông ®îc hÖ

thøc cña ®Þnh luËt

khóc x¹ ¸nh s¸ng.

trêng tíi (m«i trêng chøa tia tíi).

NÕu n > 1 th× sini > sinr hay i > r,

m«i trêng khóc x¹ chiÕt quang h¬n m«i

trêng tíi.

NÕu n < 1 th× sini < sinr hay i < r,

m«i trêng khóc x¹ chiÕt quang kÐm m«i

trêng tíi.

[VËn dông]

BiÕt tÝnh chiÕt suÊt, gãc tíi, gãc khóc

x¹ vµ çc ®¹i lîng trong çc c«ng

thøc cña ®Þnh luËt khóc x¹.

2 Nªu ®îc chiÕt suÊt

tuyÖt ®èi, chiÕt

suÊt tØ ®èi lµ g× vµ

mèi quan hÖ gi÷a çc

chiÕt suÊt nµy víi

tèc ®é cña ¸nh s¸ng

trong çc m«i

trêng.

[Th«ng hiÓu]

H»ng sè n lµ chiÕt suÊt tØ ®èi cña

m«i trêng khóc x¹ ®èi víi m«i trêng

tíi. ChiÕt suÊt tØ ®èi b»ng tØ sè gi÷a

çc tèc ®é v1 vµ v2 cña ¸nh s¸ng trong

m«i trêng tíi vµ m«i trêng khóc x¹ :

n = n21 = 1

2

v

v

ChiÕt suÊt tuyÖt ®èi cña mét m«i

trêng lµ chiÕt suÊt tØ ®èi cña m«i

trêng ®ã ®èi víi ch©n kh«ng.

ChiÕt suÊt tuyÖt ®èi cña m«i trêng 1

vµ cña m«i trêng 2 lµ:

n1 = 1

c

v ; n2 =

2

c

v

ChiÕt suÊt tuyÖt ®èi cña

mäi chÊt ®Òu lín h¬n 1.

ChiÕt suÊt tuyÖt ®èi cña

kh«ng khÝ xÊp xØ b»ng 1.

HÖ thøc gi÷a chiÕt suÊt

tØ ®èi vµ chiÕt suÊt

tuyÖt ®èi : 21n = 2

1

n

n.

D¹ng ®èi xøng cña ®Þnh

luËt khóc x¹:

n1sin i = n2sin r


thuËn nghÞch cña sù

[Th«ng hiÓu]

TÝnh thuËn nghÞch cña sù truyÒn ¸nh

166

truyÒn ¸nh s¸ng vµ

chØ ra sù thÓ hiÖn

tÝnh chÊt nµy ë ®Þnh


s¸ng.

s¸ng : ¸nh s¸ng truyÒn ®i theo ®êng

nµo th× còng truyÒn ngîc l¹i ®îc theo

®êng ®ã.

Theo ®Þnh luËt khóc x¹ ¸nh s¸ng, nÕu

¸nh s¸ng truyÒn tõ m«i trêng 1 sang

m«i trêng 2 víi gãc tíi i vµ gãc khóc

x¹ lµ r th× khi ¸nh s¸ng truyÒn tõ m«i

trêng 2 sang m«i trêng 1 víi gãc tíi

r th× gãc khóc x¹ sÏ b»ng i.

2. PH¶N X¹ TOµN PHÇN


trong ch¬ng tr×nh


KN Ghi chó


ph¶n x¹ toµn phÇn vµ

nªu ®îc ®iÒu kiÖn

x¶y ra hiÖn tîng

nµy.

[Th«ng hiÓu]

ThÝ nghiÖm vÒ hiÖn tîng ph¶n x¹

toµn phÇn :

XÐt tia s¸ng ®i tõ m«i trêng cã

chiÕt suÊt n1 sang m«i trêng cã chiÕt

suÊt n2 nhá h¬n (r > i).

Cho gãc tíi i t¨ng dÇn th× gãc khóc

x¹ r còng t¨ng dÇn vµ lu«n lín h¬n i.

Khi r ®¹t gi¸ trÞ lín nhÊt lµ 90o

th× gãc tíi i còng cã gi¸ trÞ lín nhÊt

lµ igh , víi2

gh1

nsini

n .

Khi i igh, toµn bé ¸nh s¸ng sÏ bÞ

ph¶n x¹, kh«ng cã tia khóc x¹ vµo m«i

trêng thø hai. HiÖn tîng nµy ®îc

167

Gi¶i ®îc çc bµi tËp

vÒ hiÖn tîng ph¶n x¹

toµn phÇn.

gäi lµ hiÖn tîng ph¶n x¹ toµn phÇn.

§iÒu kiÖn x¶y ra hiÖn tîng ph¶n x¹

toµn phÇn: Khi ¸nh s¸ng ®i tõ m«i

trêng cã chiÕt suÊt lín h¬n sang m«i

trêng cã chiÕt suÊt nhá h¬n vµ cã gãc

tíi i lín h¬n hoÆc b»ng gãc giíi h¹n igh

(i igh), th× sÏ x¶y ra hiÖn tîng

ph¶n x¹ toµn phÇn, trong ®ã mäi tia

s¸ng ®Òu bÞ ph¶n x¹, kh«ng cã tia khóc

x¹.

[VËn dông]

BiÕt nhËn d¹ng çc trêng hîp x¶y ra

hiÖn tîng ph¶n x¹ toµn phÇn cña tia

s¸ng khi qua mÆt ph©n çch.

BiÕt çch tÝnh gãc giíi h¹n ph¶n x¹

toµn phÇn vµ çc ®¹i lîng trong c«ng

thøc tÝnh gãc giíi h¹n.

2 M« t¶ ®îc sù truyÒn

¸nh s¸ng trong çp

quang vµ nªu ®îc vÝ

dô vÒ øng dông cña

çp quang vµ tiÖn lîi

cña nã.

[Th«ng hiÓu]

Sîi quang cã lâi lµm b»ng thuû tinh

hoÆc chÊt dÎo trong suèt cã chiÕt suÊt

n1, ®îc bao quanh b»ng mét líp vá cã

chiÕt suÊt n2 nhá h¬n n1.

Mét tia s¸ng truyÒn vµo mét ®Çu cña

sîi quang. Trong sîi quang, tia s¸ng

bÞ ph¶n x¹ toµn phÇn nhiÒu lÇn t¹i mÆt

tiÕp xóc gi÷a lâi vµ vá vµ lã ra ®Çu

kia. Sau nhiÒu lÇn ph¶n x¹ nh vËy,

tia s¸ng ®îc dÉn qua sîi quang mµ

168

cêng ®é s¸ng bÞ gi¶m kh«ng ®¸ng kÓ.

NhiÒu sîi quang ghÐp víi nhau thµnh

bã. Çc bã ®îc ghÐp vµ hµn nèi víi

nhau t¹o thµnh çp quang.

øng dông cña çp quang :

Trong c«ng nghÖ th«ng tin, çp quang

®îc dïng ®Ó truyÒn th«ng tin (d÷ liÖu)

díi d¹ng tÝn hiÖu ¸nh s¸ng. Çp quang

cã u ®iÓm h¬n so víi çp kim lo¹i lµ

truyÒn ®îc lîng d÷ liÖu rÊt lín,

kh«ng bÞ nhiÔu bëi trêng ®iÖn tõ bªn

ngoµi.

Ch¬ng VII. M¾T Vµ ÇC DôNG Cô QUANG



a) L¨ng kÝnh.

b) ThÊu kÝnh.

c) M¾t. Çc tËt

cña m¾t. HiÖn

tîng lu ¶nh

trªn mµng líi.

d) KÝnh lóp.

KÝnh hiÓn vi.

KiÕn thøc

M« t¶ ®îc l¨ng kÝnh lµ g×.

Nªu ®îc l¨ng kÝnh cã t¸c dông lµm lÖch tia s¸ng

truyÒn qua nã.

Nªu ®îc thÊu kÝnh máng lµ g×.

Nªu ®îc trôc chÝnh, quang t©m, tiªu ®iÓm chÝnh,

tiªu ®iÓm phô, tiªu diÖn vµ tiªu cù cña thÊu kÝnh máng

lµ g×.

Ph¸t biÓu ®îc ®Þnh nghÜa ®é tô cña thÊu kÝnh vµ nªu ®îc ®¬n vÞ ®o ®é tô.

169

KÝnh thiªn v¨n.

Nªu ®îc sè phãng ®¹i cña ¶nh t¹o bëi thÊu kÝnh lµ g×.

ViÕt ®îc çc c«ng thøc vÒ thÊu kÝnh.

Nªu ®îc sù ®iÒu tiÕt cña m¾t khi nh×n vËt ë ®iÓm cùc cËn vµ ë ®iÓm cùc viÔn.

Nªu ®îc ®Æc ®iÓm cña m¾t cËn, m¾t viÔn, m¾t l·o vÒ mÆt quang häc vµ nªu çch kh¾c phôc çc tËt nµy.

Nªu ®îc gãc tr«ng vµ n¨ng suÊt ph©n li lµ g×.

Nªu ®îc sù lu ¶nh trªn mµng líi lµ g× vµ nªu ®îc vÝ dô thùc tÕ øng dông hiÖn tîng nµy.

M« t¶ ®îc nguyªn t¾c cÊu t¹o vµ c«ng dông cña kÝnh lóp, kÝnh hiÓn vi vµ kÝnh thiªn v¨n.

Nªu ®îc sè béi gi¸c lµ g×.

ViÕt ®îc c«ng thøc tÝnh sè béi gi¸c cña kÝnh lóp

®èi víi çc trêng hîp ng¾m chõng, cña kÝnh hiÓn vi vµ

kÝnh thiªn v¨n khi ng¾m chõng ë v« cùc.

KÜ n¨ng

VËn dông ®îc çc c«ng thøc vÒ l¨ng kÝnh ®Ó tÝnh ®îc gãc lã, gãc lÖch vµ gãc lÖch cùc tiÓu.

VËn dông c«ng thøc D = 1

f =

0 1 2

n 1 11

n R R

.

VÏ ®îc ®êng truyÒn cña mét tia s¸ng bÊt k× qua mét

thÊu kÝnh máng héi tô, ph©n k× vµ hÖ hai thÊu kÝnh

®ång trôc.

Dùng ®îc ¶nh cña mét vËt thËt t¹o bëi thÊu kÝnh.

VËn dông c«ng thøc thÊu kÝnh vµ c«ng thøc tÝnh sè phãng ®¹i dµi ®Ó gi¶i çc bµi tËp.

Gi¶i ®îc çc bµi tËp vÒ m¾t cËn vµ m¾t l·o.

Dùng ®îc ¶nh cña vËt t¹o bëi kÝnh lóp, kÝnh hiÓn vi vµ kÝnh thiªn v¨n.

ChØ ®Ò cËp tíi

kÝnh thiªn v¨n

khóc x¹.

ChØ yªu cÇu gi¶i

bµi tËp vÒ kÝnh

hiÓn vi vµ kÝnh

thiªn v¨n khi

ng¾m chõng ë v«

cùc víi ngêi cã

m¾t b×nh thêng.

170

Gi¶i ®îc çc bµi tËp vÒ kÝnh lóp, kÝnh hiÓn vi vµ kÝnh thiªn v¨n.

Gi¶i ®îc çc bµi tËp vÒ hÖ quang ®ång trôc gåm hai thÊu kÝnh hoÆc mét thÊu kÝnh vµ mét g¬ng ph¼ng.

X¸c ®Þnh tiªu cù cña thÊu kÝnh ph©n k× b»ng thÝ

nghiÖm.


1. L¡NG KÝNH

Stt

ChuÈn KT, KN quy

®Þnh trong ch¬ng

tr×nh


1 M« t¶ ®îc l¨ng

kÝnh lµ g×.

[Th«ng hiÓu]

L¨ng kÝnh lµ mét khèi trong suèt, ®ång

chÊt, ®îc giíi h¹n bëi hai mÆt ph¼ng kh«ng

song song. Trong thùc tÕ, l¨ng kÝnh thêng

lµ mét khèi l¨ng trô tam gi¸c.

Hai mÆt ph¼ng giíi h¹n gäi lµ çc mÆt bªn

cña l¨ng kÝnh. Giao tuyÕn cña hai mÆt gäi

lµ c¹nh cña l¨ng kÝnh. MÆt ®èi diÖn víi

c¹nh gäi lµ ®¸y cña l¨ng kÝnh. MÆt ph¼ng

vu«ng gãc víi c¹nh gäi lµ mÆt ph¼ng tiÕt

diÖn chÝnh. Gãc A hîp bëi hai mÆt bªn cña

l¨ng kÝnh gäi lµ gãc chiÕt quang hay gãc ë

®Ønh cña l¨ng kÝnh.

2 Nªu ®îc l¨ng kÝnh

cã t¸c dông lµm

lÖch tia s¸ng

[Th«ng hiÓu]

§êng truyÒn cña tia s¸ng qua l¨ng kÝnh : XÐt tia s¸ng n»m trong mÆt ph¼ng tiÕt diÖn

NÕu gãc i vµ A nhá

th× gãc lÖch lµ:

D (n 1)A

171

truyÒn qua nã.

VËn dông ®îc çc

c«ng thøc vÒ l¨ng

kÝnh ®Ó tÝnh ®îc

gãc lã, gãc lÖch vµ

gãc lÖch cùc tiÓu

trong çc bµi to¸n.

chÝnh vµ ¸nh s¸ng lµ ®¬n s¾c.

T¹i mÆt bªn thø nhÊt, tia khóc x¹ lÖch gÇn ph¸p tuyÕn, nghÜa lµ lÖch vÒ phÝa ®¸y.

T¹i mÆt bªn thø hai tia khóc x¹ lÖch xa ph¸p tuyÕn, tøc lµ còng lÖch vÒ phÝa ®¸y.

KÕt qu¶ : Tia lã ra khái l¨ng kÝnh bao giê

còng lÖch vÒ phÝa ®¸y l¨ng kÝnh so víi tia

tíi.

Gäi i lµ gãc tíi, r lµ gãc khóc x¹ ë mÆt

bªn thø nhÊt, r’ lµ gãc tíi, i’ gäi lµ gãc

lã cña tia s¸ng ë mÆt bªn thø hai. Gãc t¹o

bëi tia lã ra khái l¨ng kÝnh vµ tia tíi ®i

vµo l¨ng kÝnh, gäi lµ gãc lÖch D cña tia

s¸ng khi truyÒn qua l¨ng kÝnh.

Ta cã çc c«ng thøc sau:

sini nsinr ; r r ' A

sini ' nsinr ' ; D i i ' A

trong ®ã, n lµ chiÕt suÊt cña chÊt lµm l¨ng

kÝnh.

Khi gãc tíi thay ®æi th× gãc lÖch còng thay

®æi vµ qua mét gi¸ trÞ cùc tiÓu, gäi lµ gãc

lÖch cùc tiÓu, kÝ hiÖu lµ Dm. Ta cã c«ng

thøc :

mD +A Asin = nsin

2 2

[VËn dông]

BiÕt çch tÝnh ®îc gãc lã, gãc lÖch vµ gãc

lÖch cùc tiÓu theo çc c«ng thøc cña l¨ng

kÝnh.

172

2. THÊU KÝNH MáNG

Stt

ChuÈn KT, KN quy

®Þnh trong ch¬ng

tr×nh


1 Nªu ®îc thÊu kÝnh

máng lµ g×.

[Th«ng hiÓu]

ThÊu kÝnh lµ mét khèi chÊt trong suèt

®îc giíi h¹n bëi hai mÆt cÇu hoÆc mét mÆt

ph¼ng vµ mét mÆt cÇu.

ThÊu kÝnh máng lµ thÊu kÝnh cã bÒ dµy ë

t©m rÊt nhá.

§êng th¼ng nèi c¸c t©m cña hai mÆt cÇu

(hoÆc ®i qua t©m cña mÆt cÇu vµ vu«ng gãc

víi mÆt ph¼ng) gäi lµ trôc chÝnh.

§iÓm O lµ ®iÓm mµ trôc chÝnh c¾t thÊu

kÝnh, gäi lµ quang t©m thÊu kÝnh. Mét tia

s¸ng bÊt k× ®i qua quang t©m th× truyÒn

th¼ng.

§êng th¼ng bÊt k×

®i qua quang t©m O

gäi lµ trôc phô.

XÐt thÊu kÝnh ë

trong kh«ng khÝ, cã

hai lo¹i :

ThÊu kÝnh mÐp máng

®îc gäi lµ thÊu

kÝnh héi tô.

ThÊu kÝnh mÐp dµy

®îc gäi lµ thÊu

kÝnh ph©n k×.

§iÒu kiÖn t¬ng ®iÓm

lµ ®iÒu kiÖn ®Ó cho

øng víi mét ®iÓm vËt

chØ cã mét ®iÓm ¶nh.

§iÒu kiÖn ®ã lµ c¸c

tia s¸ng tíi thÊu

kÝnh ph¶i lËp mét

gãc nhá víi trôc

chÝnh.

2 Nªu ®îc tiªu ®iÓm

chÝnh, tiªu ®iÓm

[Th«ng hiÓu]

Chïm tia s¸ng tíi song song víi trôc

173

phô, tiªu diÖn, tiªu

cù cña thÊu kÝnh

máng lµ g×.

chÝnh cho ¶nh lµ mét ®iÓm n»m trªn trôc

chÝnh gäi lµ tiªu ®iÓm ¶nh chÝnh hay tiªu

®iÓm ¶nh.

ThÊu kÝnh héi tô cã tiªu ®iÓm ¶nh chÝnh

lµ thËt. Víi thÊu kÝnh ph©n k×, chïm tia

song song víi trôc chÝnh, cho ¶nh lµ ®iÓm

lµ giao cña çc tia lã cã ®êng kÐo dµi

n»m trªn trôc chÝnh. ®ã lµ tiªu ®iÓm d¶nh

cña thÊu kÝnh ph©n k×. ThÊu kÝnh ph©n k×

cã tiªu ®iÓm ¶nh chÝnh lµ ¶o.

VÞ trÝ nguån s¸ng ®iÓm trªn trôc chÝnh

®Ó cã chïm tia lã song song víi trôc chÝnh

gäi lµ tiªu ®iÓm vËt chÝnh hay tiªu ®iÓm

vËt cña thÊu kÝnh héi tô. VÞ trÝ mµ chïm

tia tíi khi kÐo dµi th× héi tô trªn trôc

chÝnh cho chïm tia lã song song víi trôc

chÝnh gäi lµ tiªu ®iÓm vËt chÝnh hay tiªu

®iÓm vËt cña thÊu kÝnh ph©n k×. Çc tiªu

®iÓm vËt vµ tiªu ®iÓm ¶nh ®èi xøng víi

nhau qua quang t©m.

MÆt ph¼ng vu«ng gãc víi trôc chÝnh t¹i

tiªu ®iÓm vËt, gäi lµ tiªu diÖn vËt. MÆt

ph¼ng vu«ng gãc víi trôc chÝnh t¹i tiªu

®iÓm ¶nh, gäi lµ tiªu diÖn ¶nh. §iÓm c¾t

cña mét trôc phô bÊt k× víi tiªu diÖn vËt

hoÆc hay tiªu diÖn ¶nh ®îc gäi lµ tiªu

®iÓm vËt phô hoÆc tiªu ®iÓm ¶nh phô.

Chïm tia tíi song song víi mét trôc phô

th× çc tia lã hoÆc çc ®êng kÐo dµi cña

tia lã ®i qua tiªu ®iÓm ¶nh phô cña nã,

174

tøc lµ giao ®iÓm cña trôc phô song song

víi tia tíi vµ tiªu diÖn ¶nh.

Tiªu cù lµ ®é dµi ®¹i sè, kÝ hiÖu lµ f,

cã trÞ sè tuyÖt ®èi b»ng kho¶ng çch tõ

tiªu ®iÓm chÝnh tíi quang t©m thÊu kÝnh.

f = OF = OF’

Ta quy íc, f > 0 víi thÊu kÝnh héi tô, f

< 0 víi thÊu kÝnh ph©n k×.


mét vËt thËt t¹o bëi

thÊu kÝnh.

[Th«ng hiÓu]

§êng ®i cña çc tia s¸ng qua thÊu kÝnh:

Tia tíi song song víi trôc chÝnh th× cho

tia lã (hoÆc ®êng kÐo dµi cña nã) ®i qua

tiªu ®iÓm ¶nh chÝnh.

Tia tíi (hoÆc ®êng kÐo dµi cña nã) qua

tiªu ®iÓm vËt chÝnh cho tia lã t¬ng øng

song song víi trôc chÝnh.

Tia tíi qua quang t©m th× truyÒn th¼ng.

Tia tíi bÊt k× cho tia lã (hoÆc ®êng

kÐo dµi cña nã) ®i qua tiªu ®iÓm ¶nh phô

t¬ng øng (lµ giao ®iÓm cña trôc phô song

song víi tia tíi vµ tiªu diÖn ¶nh).

[VËn dông]

BiÕt çch dùng ¶nh cña vËt thËt lµ mét

®iÓm s¸ng :

Chän hai tia tíi xuÊt ph¸t tõ ®iÓm s¸ng

(nªn chän hai tia s¸ng ®Æc biÖt).

T×m hai tia lã t¬ng øng víi hai tia

Gäi d lµ kho¶ng çch

tõ vËt ®Õn thÊu

kÝnh, ta cã nhËn xÐt

vÒ ¶nh cña mét vËt

qua thÊu kÝnh héi tô

nh sau:

Khi vËt ë ngoµi

tiªu ®iÓm (d > f),

¶nh lµ ¶nh thËt,

ngîc chiÒu víi vËt.

Khi vËt ë trong

tiªu ®iÓm (0 < d <

f), ¶nh lµ ¶nh ¶o,

cïng chiÒu víi vËt.

Khi vËt ë tiªu

®iÓm (d=f), ¶nh ë v«

cùc.

§èi víi thÊu kÝnh

ph©n k×, kÕt qu¶ cho

thÊy, vËt thËt ë mäi

vÞ trÝ ®Òu cho ¶nh

175

tíi.

X¸c ®Þnh vÞ trÝ giao ®iÓm cña hai tia lã

hoÆc giao ®iÓm cña ®êng kÐo dµi cña hai

tia. §ã lµ vÞ trÝ ¶nh cña ®iÓm s¸ng.

BiÕt c¸ch dùng ¶nh cña vËt thËt lµ mét

vËt ph¼ng nhá vu«ng gãc víi trôc chÝnh cña

thÊu kÝnh :

Dùng ¶nh cña ®iÓm ®Çu mót cña vËt n»m

ngoµi trôc chÝnh.

Tõ ¶nh cña ®iÓm ®Çu mót, h¹ ®êng vu«ng

gãc víi trôc chÝnh cña thÊu kÝnh. Ch©n cña

®êng vu«ng gãc nµy lµ ¶nh cña ®iÓm cña

vËt thuéc trôc chÝnh.

¶o, nhá h¬n vËt vµ

cïng chiÒu víi vËt.


nghÜa ®é tô cña thÊu

kÝnh vµ nªu ®îc ®¬n

vÞ ®o ®é tô.

[Th«ng hiÓu]

§é tô cña thÊu kÝnh lµ ®¹i lîng ®îc ®o

b»ng nghÞch ®¶o tiªu cù:

1 D =

f

Víi thÊu kÝnh héi tô, D > 0, víi thÊu kÝnh

ph©n k× , D < 0.

Trong hÖ SI, tiªu cù tÝnh b»ng mÐt (m)

th× ®é tô tÝnh b»ng ®i«p (dp).

5 ViÕt ®îc c¸c c«ng

thøc vÒ thÊu kÝnh.

Nªu ®îc sè phãng

®¹i cña ¶nh t¹o bëi

thÊu kÝnh lµ g×.

[Th«ng hiÓu]

C«ng thøc tÝnh ®é tô cña thÊu kÝnh lµ:

D = 1

f = (n 1 )

1 2

1 1

R R

(*)

trong ®ã, n lµ chiÕt suÊt tØ ®èi cña vËt

176

VËn dông c«ng thøc

D = 1

f =

(o

n1

n )

1 2

1 1

R R

.

VËn dông c«ng thøc

liÖu lµm thÊu kÝnh ®èi víi m«i trêng xung

quanh thÊu kÝnh. R1 vµ R2 lµ b¸n kÝnh cña

çc mÆt thÊu kÝnh, quy íc R1, R2 > 0 ®èi

víi çc mÆt låi, R1, R2 < 0 ®èi víi çc

mÆt lâm, R1 (hay R2) = ®èi víi mÆt

ph¼ng.

C«ng thøc liªn hÖ gi÷a çc vÞ trÝ cña

¶nh, vËt vµ tiªu cù (c«ng thøc thÊu kÝnh)

lµ :

1 1 1+ =

d d' f

Ta quy íc : d > 0 víi vËt thËt, d’ > 0

víi ¶nh thËt, d’ < 0 víi ¶nh ¶o, f > 0 víi

thÊu kÝnh héi tô, f < 0 víi thÊu kÝnh ph©n

k×.

Sè phãng ®¹i ¶nh k cho biÕt ¶nh lín h¬n

vËt bao nhiÒu lÇn vµ cïng chiÒu hay ngîc

chiÒu víi vËt :

A 'B'k

AB

trong ®ã, AB, A 'B' t¬ng øng lµ ®é dµi

®¹i sè cña vËt vµ ¶nh. NÕu ¶nh vµ vËt cïng

chiÒu, k > 0. NÕu ¶nh vµ vËt ngîc chiÒu

k < 0. Cã thÓ tÝnh ®îc sè phãng ®¹i ¶nh k

theo kho¶ng çch d’ vµ d tõ quang t©m tíi

¶nh vµ tíi vËt theo c«ng thøc :

d'k

d –

[VËn dông]

177

thÊu kÝnh vµ c«ng

thøc tÝnh sè phãng

®¹i dµi ®Ó gi¶i çc

bµi tËp.

BiÕt çch tÝnh ®îc ®é tô vµ çc ®¹i

lîng trong çc c«ng thøc (*).

BiÕt çch tÝnh ®îc sè phãng ®¹i vµ çc

®¹i lîng trong çc c«ng thøc cña thÊu

kÝnh.

6 VÏ ®îc ®êng truyÒn

cña mét tia s¸ng bÊt

k× qua mét thÊu kÝnh

máng héi tô, ph©n k×

vµ hÖ hai thÊu kÝnh

®ång trôc.

[Th«ng hiÓu]

§êng truyÒn cña mét tia s¸ng bÊt k× qua

thÊu kÝnh:

Tia s¸ng bÊt k× qua thÊu kÝnh máng héi tô

cho tia lã ®i qua tiªu ®iÓm phô lµ giao

®iÓm cña trôc phô song song víi tia tíi

víi tiªu diÖn ¶nh cña thÊu kÝnh.

Tia s¸ng bÊt k× qua thÊu kÝnh máng ph©n

k× cho tia lã cã ®êng kÐo dµi ®i qua tiªu

®iÓm phô lµ giao ®iÓm cña trôc phô song

song víi tia tíi vµ tiªu diÖn ¶nh cña thÊu

kÝnh.

[VËn dông]

BiÕt çch vÏ ®îc ®êng truyÒn cña mét tia

s¸ng bÊt k× qua mét thÊu kÝnh máng héi tô

hoÆc ph©n k× dùa vµo çc ®Æc ®iÓm trªn.

§Ó vÏ ®îc ®êng truyÒn cña mét tia s¸ng

bÊt k× qua hÖ hai thÊu kÝnh ®ång trôc ta

coi tia lã qua thÊu kÝnh thø nhÊt lµ tia

tíi qua thÊu kÝnh thø hai vµ ¸p dông vÏ

®êng truyÒn cña tia s¸ng cho tõng thÊu

kÝnh.

178

7 Gi¶i ®îc çc bµi

tËp vÒ hÖ quang ®ång

trôc gåm hai thÊu

kÝnh hoÆc mét thÊu

kÝnh vµ mét g¬ng

ph¼ng.

[VËn dông]

BiÕt çch vÏ ¶nh cña mét vËt qua hÖ

quang ®ång trôc:

Ö thÊu kÝnh - thÊu kÝnh: Tia lã qua

thÊu kÝnh thø nhÊt lµ tia tíi qua thÊu

kÝnh thø hai.

HÖ thÊu kÝnh - g¬ng ph¼ng: Tia lã qua

thÊu kÝnh lµ tia tíi g¬ng ph¼ng, tia ph¶n

x¹ tõ g¬ng ph¼ng lµ tia tíi thÊu kÝnh.

¶nh cña hÖ lµ ¶nh t¹o bëi tia lã cuèi qua

hÖ.

BiÕt çch tÝnh ®îc çc ®¹i lîng trong

çc c«ng thøc cña thÊu kÝnh vµ g¬ng

ph¼ng.

3. M¾T

Stt

ChuÈn KT, KN quy

®Þnh trong ch¬ng

tr×nh


KT, KN Ghi chó

1 Nªu ®îc sù ®iÒu

tiÕt cña m¾t khi

nh×n vËt ë ®iÓm cùc

cËn vµ ë ®iÓm cùc

viÔn.

[Th«ng hiÓu]

Sù thay ®æi ®é cong cña thÓ thuû

tinh, dÉn ®Õn sù thay ®æi tiªu cù

cña thÊu kÝnh m¾t, ®Ó ¶nh cña vËt

cÇn quan s¸t hiÖn râ trªn mµng líi

®îc gäi lµ sù ®iÒu tiÕt cña m¾t.

Khi quan s¸t vËt ë ®iÓm cùc viÔn,

m¾t kh«ng ph¶i ®iÒu tiÕt, nªn m¾t

kh«ng mái.

VÒ ph¬ng diÖn quang häc,

ta coi hÖ quang phøc t¹p

cña m¾t t¬ng ®¬ng víi mét

thÊu kÝnh héi tô, gäi lµ

thÊu kÝnh m¾t.

§iÓm xa nhÊt trªn trôc

chÝnh cña m¾t, mµ vËt t¹i

®ã cho ¶nh n»m trªn mµng

líi, m¾t kh«ng ph¶i ®iÒu

tiÕt, gäi lµ ®iÓm cùc viÔn

179

Khi ta nh×n vËt ë ®iÓm cùc cËn, thÓ

thuû tinh c¨ng phång ®Õn møc tèi

®a, tiªu cù cña thÊu kÝnh m¾t gi¶m

®Õn møc nhá nhÊt, m¾t chãng mái

nhÊt.

Kho¶ng çch gi÷a ®iÓm cùc viÔn vµ

®iÓm cùc cËn gäi lµ kho¶ng nh×n râ

cña m¾t.

Kho¶ng çch tõ m¾t (®iÓm O) ®Õn

®iÓm Cv gäi lµ kho¶ng cùc viÔn

(OCv). Kho¶ng çch tõ m¾t ®Õn Cc

gäi lµ kho¶ng cùc cËn (§ = OCc),

hay cßn gäi lµ kho¶ng nh×n râ ng¾n

nhÊt.

(Cv). §èi víi m¾t kh«ng cã

tËt ®iÓm cùc viÔn ë v« cùc.

§iÓm gÇn nhÊt trªn trôc

chÝnh cña m¾t, mµ nÕu vËt

®Æt t¹i ®ã th× ¶nh n»m trªn

mµng líi, khi m¾t ®iÒu

tiÕt cùc ®¹i, gäi lµ ®iÓm

cùc cËn (Cc).

2 Nªu ®îc gãc tr«ng

vµ n¨ng suÊt ph©n li

lµ g×.

[Th«ng hiÓu]

Gãc tr«ng ®o¹n AB lµ gãc t¹o

bëi hai tia s¸ng xuÊt ph¸t tõ hai

®iÓm A vµ B tíi m¾t. NÕu AB vu«ng

gãc víi trôc chÝnh cña m¾t, ta cã :

tan = AB

l

N¨ng suÊt ph©n li (kÝ hiÖu ) lµ

gãc tr«ng nhá nhÊt min khi nh×n

®o¹n AB mµ m¾t cßn cã thÓ ph©n biÖt

®îc hai ®iÓm A, B.

N¨ng suÊt ph©n li phô thuéc vµo

m¾t cña tõng ngêi. §èi víi m¾t

b×nh thêng :

= min 3.104 rad

180

Nh vËy, muèn ph©n biÖt ®îc hai

®iÓm A, B th× hai ®iÓm nµy ph¶i n»m

trong kho¶ng nh×n râ cña m¾t, ®ång

thêi gãc tr«ng tho¶ m·n .

3 Nªu ®îc sù lu ¶nh

trªn mµng líi lµ g×

vµ nªu ®îc vÝ dô

thùc tÕ øng dông

hiÖn tîng nµy.

[Th«ng hiÓu]

Sau khi ¸nh s¸ng kÝch thÝch trªn

mµng líi t¾t, ¶nh hëng cña nã vÉn

cßn kÐo dµi kho¶ng 0,1 s. Trong

kho¶ng thêi gian ®ã, ta vÉn cßn c¶m

gi¸c nh×n thÊy vËt. §ã lµ sù lu

¶nh cña m¾t.

HiÖn tîng nµy ®îc øng

dông trong ®iÖn ¶nh. Khi

chiÕu phim, cø sau 0,033 s

hay 0,04 s ngêi ta l¹i

chiÕu mét c¶nh. Do hiÖn

tîng lu ¶nh trªn mµng

líi, nªn ngêi xem cã c¶m

gi¸c qu¸ tr×nh diÔn ra lµ

liªn tôc.

4. ÇC TËT CñA M¾T Vµ ÇCH KH¾C PHôC

Stt

ChuÈn KT, KN quy

®Þnh trong ch¬ng

tr×nh


KN Ghi chó

1 Nªu ®îc ®Æc ®iÓm

cña m¾t cËn vÒ mÆt

quang häc vµ nªu

çch kh¾c phôc çc

tËt nµy.

[Th«ng hiÓu]

M¾t cËn lµ m¾t nh×n xa kÐm h¬n so

víi m¾t b×nh thêng. §iÓm cùc viÔn Cv

chØ çch m¾t cì 2m trë l¹i. Khi kh«ng

®iÒu tiÕt, thÊu kÝnh m¾t cña m¾t cËn

cã tiªu ®iÓm n»m tríc mµng líi. §iÓm

cùc cËn Cc cña m¾t cËn ë gÇn m¾t h¬n

so víi m¾t b×nh thêng.

Cã hai çch kh¾c phôc tËt m¾t cËn :

Dïng mét thÊu kÝnh ph©n k× cã ®é tô

thÝch hîp ®eo tríc m¾t hay g¾n nã s¸t

181

gi¸c m¹c.

PhÉu thuËt gi¸c m¹c lµm thay ®æi ®é

cong bÒ mÆt gi¸c m¹c.

Trong thùc tÕ, ngêi ta hay chän c¸ch

dïng thÊu kÝnh ph©n k×, sao cho khi

®eo kÝnh, cã thÓ nh×n ®îc vËt ë v«

cùc mµ m¾t kh«ng cÇn ®iÒu tiÕt. Khi

®eo kÝnh nµy, ®iÓm gÇn nhÊt nh×n thÊy

râ ë xa h¬n ®iÓm cùc cËn khi kh«ng ®eo

kÝnh.


cña m¾t viÔn vÒ mÆt

quang häc vµ nªu


tËt nµy.

[Th«ng hiÓu]

M¾t viÔn lµ m¾t nh×n gÇn kÐm h¬n so

víi m¾t b×nh thêng. §iÓm cùc cËn cña

m¾t viÔn Cc n»m xa m¾t h¬n. Khi kh«ng

®iÒu tiÕt, thÊu kÝnh m¾t cña m¾t viÔn

cã tiªu ®iÓm n»m sau mµng líi. Khi

nh×n vËt ë v« cùc, m¾t viÔn ®· ph¶i

®iÒu tiÕt.

Cã hai c¸ch kh¸c phôc tËt m¾t viÔn :

Dïng mét thÊu kÝnh héi tô cã ®é tô


gi¸c m¹c.



Trong thùc tÕ, ngêi ta hay dïng thÊu

kÝnh héi tô. Chän kÝnh sao cho khi ®eo

kÝnh, m¾t viÔn nh×n ®îc vËt ë gÇn nh

m¾t kh«ng cã tËt. Khi ®eo kÝnh nµy,

182

m¾t viÔn nh×n vËt ë v« cùc ®ì ph¶i

®iÒu tiÕt h¬n.


cña m¾t l·o vÒ mÆt

quang häc vµ nªu


tËt nµy.

[Th«ng hiÓu]

L·o thÞ lµ tËt th«ng thêng cña m¾t

ë nh÷ng ngêi nhiÒu tuæi, thêng tõ 40

tuæi trë lªn. M¾t l·o nh×n gÇn kÐm h¬n

so víi m¾t b×nh thêng. Khi tuæi t¨ng,

kho¶ng cùc cËn § cña m¾t l·o t¨ng lªn

so víi kho¶ng cùc cËn cña m¾t håi trÎ.

Cã hai çch kh¾c phôc bÖnh m¾t l·o :

Dïng mét thÊu kÝnh héi tô cã ®é tô


gi¸c m¹c.



4 Gi¶i ®îc çc bµi

tËp vÒ m¾t cËn vµ

m¾t l·o.

[VËn dông]

BiÕt çch ph©n tÝch, nhËn d¹ng ra

m¾t cËn hay m¾t l·o vµ nguyªn t¾c ®eo

kÝnh ®Ó söa çc tËt nµy.

BiÕt çch tÝnh ®é tô cña kÝnh ®eo

trong çc trêng hîp ng¾m chõng ®èi

víi ngêi m¾t cËn vµ m¾t l·o.

5. KÝNH LóP


trong ch¬ng tr×nh


KN Ghi chó

183

1 M« t¶ ®îc nguyªn t¾c

cÊu t¹o vµ c«ng dông

cña kÝnh lóp.

[Th«ng hiÓu]

KÝnh lóp lµ mét thÊu kÝnh héi tô cã

tiªu cù nhá (cì vµi xen-ti-mÐt). §ã

lµ mét dông cô quang bæ trî cho m¾t

®Ó quan s¸t çc vËt nhá.

VËt cÇn quan s¸t ph¶i ®îc ®Æt çch

thÊu kÝnh mét kho¶ng nhá h¬n tiªu cù.

¤n tËp l¹i kiÕn thøc kÜ

n¨ng vÒ kÝnh lóp trong

ch¬ng tr×nh VËt lÝ THCS.

2 Nªu ®îc sè béi gi¸c

lµ g×.

[Th«ng hiÓu]

Sè béi gi¸c G lµ tØ sè gãc tr«ng ¶nh

qua kÝnh lóp vµ kÝnh hiÓn vi vµ gãc

tr«ng trùc tiÕp vËt 0 khi vËt ®Æt ë ®iÓm cùc cËn cña m¾t :

α

α0

G=


tÝnh sè béi gi¸c cña

kÝnh lóp ®èi víi çc

trêng hîp ng¾m

chõng.

[Th«ng hiÓu]

NÕu vËt vµ ¶nh rÊt nhá so víi

kho¶ng çch ®Õn m¾t, th× vµ 0 rÊt

bÐ, tan, 0 tan0. Ta cã :

αĐ0

ABtan = ; α

l

A'B'tan =

d' +. Do ®ã,

Đ

l

A'B'G= .

ABd' +

trong ®ã AB lµ kÝch thíc cña vËt

quan s¸t, A’B’ lµ kÝch th-íc cña ¶nh,

d’ lµ kho¶ng çch tõ ¶nh tíi kÝnh

lóp, l lµ kho¶ng çch tõ m¾t tíi kÝnh

lóp, § lµ kho¶ng nh×n râ ng¾n nhÊt

cña m¾t.

Çch ng¾m chõng:

Muèn quan s¸t râ mét vËt

qua kÝnh, ta ph¶i ®iÒu

chØnh vÞ trÝ cña vËt hoÆc

kÝnh sao cho ¶nh cña vËt

hiÖn trong kho¶ng nh×n râ

cña m¾t. Çch quan s¸t vµ

®iÒu chØnh nh vËy gäi lµ

çch ng¾m chõng.

Khi ng¾m chõng, nÕu chØnh

kÝnh sao cho ¶nh hiÖn lªn

ë ®iÓm cùc cËn Cc th× ®ã

lµ ng¾m chõng ë ®iÓm cùc

cËn. Khi ®ã, thÓ thuû

tinh phång nhiÒu nhÊt,

m¾t chãng mái.

§Ó m¾t ®ì mái, ngêi ta

184

Sè béi gi¸c cña kÝnh lóp lµ

Đ

lG k

d'

, trong ®ã k lµ sè phãng ®¹i

cho bëi kÝnh lóp.

Khi ng¾m chõng ë v« cùc, th× vËt

®Æt ë tiªu diÖn cña kÝnh lóp, tan =

AB

f nªn sè béi gi¸c lµ

ĐG

f .

Khi ng¾m chõng ë ®iÓm cùc cËn, th×

|d’|+l =§, nªn GC = k.

thêng ®iÒu chØnh sao cho

¶nh n»m ë ®iÓm cùc viÔn

Cv. Çch ®ã ®îc gäi lµ

ng¾m chõng ë ®iÓm cùc

viÔn. §èi víi m¾t kh«ng

cã tËt, do ®iÓm cùc viÔn

ë v« cùc, nªn ng¾m chõng

ë ®iÓm cùc viÔn gäi lµ

ng¾m chõng ë v« cùc.

4 Dùng ®îc ¶nh cña vËt

t¹o bëi kÝnh lóp.

[VËn dông]

BiÕt çch vÏ ¶nh cña vËt t¹o bëi kÝnh

lóp. Ta coi kÝnh lóp lµ mét thÊu kÝnh

héi tô vµ dùng ¶nh nhê ®êng ®i cña

çc tia s¸ng ®Æc biÖt qua thÊu kÝnh.

ChØ xÐt kÝnh lóp gåm mét

thÊu kÝnh.

6. KÝNH HIÓN VI

Stt

ChuÈn KT, KN quy

®Þnh trong ch¬ng

tr×nh




dông cña kÝnh hiÓn

vi.

[Th«ng hiÓu]

KÝnh hiÓn vi lµ dông cô quang bæ trî cho

m¾t ®Ó quan s¸t çc vËt rÊt nhá. Nã cã sè

béi gi¸c lín h¬n nhiÒu lÇn sè béi gi¸c cña

kÝnh lóp.

KÝnh hiÓn vi gåm :

VËt kÝnh lµ mét thÊu kÝnh héi tô hoÆc hÖ

185

thÊu kÝnh cã ®é tô d¬ng cã tiªu cù rÊt

ng¾n (cì mm) cã t¸c dông t¹o thµnh mét ¶nh

thËt lín h¬n vËt.

ThÞ kÝnh lµ mét thÊu kÝnh héi tô hay hÖ

thÊu kÝnh héi tô cã t¸c dông nh mét kÝnh

lóp dïng ®Ó quan s¸t ¶nh thËt t¹o bëi vËt

kÝnh.

HÖ thÊu kÝnh ®îc l¾p ®ång trôc sao cho

kho¶ng çch gi÷a çc kÝnh kh«ng ®æi

(O1O2=l). Kho¶ng çch gi÷a hai tiªu ®iÓm

F’1F2= gäi lµ ®é dµi quang häc cña kÝnh

hiÓn vi. Ngoµi ra cßn cã bé phËn chiÕu

s¸ng cho vËt cÇn quan s¸t (th«ng thêng lµ

mét g¬ng cÇu lâm).


tÝnh sè béi gi¸c

cña cña kÝnh hiÓn

vi khi ng¾m chõng ë

v« cùc.

[Th«ng hiÓu]

Khi ng¾m chõng ë v« cùc th× sè béi gi¸c

cña kÝnh hiÓn vi lµ

1 2G = k G

trong ®ã, G2 lµ sè béi gi¸c cña thÞ kÝnh.

G2= Đ

2f vµ 1

1

kf

, v× vËy sè béi gi¸c cña

kÝnh hiÓn vi khi ng¾m chõng ë v« cùc cßn

cã thÓ x¸c ®Þnh tõ c«ng thøc:

δĐ

1 2

G =f f

trong ®ã lµ ®é dµi quang häc cña kÝnh

hiÓn vi, f1 lµ tiªu cù cña kÝnh vËt, f2

186

lµ tiªu cù cña kÝnh m¾t, § lµ kho¶ng nh×n

râ ng¾n nhÊt.


vËt t¹o bëi kÝnh

hiÓn vi.

[VËn dông]

BiÕt çch vÏ ¶nh cña vËt t¹o bëi kÝnh hiÓn

vi. Ta coi kÝnh hiÓn vi lµ mét hÖ hai thÊu

kÝnh héi tô ®ång trôc vµ dùng ¶nh cña vËt

nhê ®êng ®i cña çc tia s¸ng ®Æc biÖt qua

hÖ thÊu kÝnh.

7. KÝNH THI£N V¡N



1 M« t¶ ®îc nguyªn t¾c

cÊu t¹o vµ c«ng dông

cña kÝnh thiªn v¨n.

[Th«ng hiÓu]

KÝnh thiªn v¨n lµ dông cô quang bæ trî

cho m¾t, cã t¸c dông t¹o ¶nh cã gãc

tr«ng lín ®èi víi nh÷ng vËt ë rÊt xa

(çc thiªn thÓ). §ã lµ mét dông cô quang

dïng ®Ó quan s¸t çc thiªn thÓ ë rÊt xa.

KÝnh thiªn v¨n khóc x¹ gåm cã hai bé

phËn chÝnh:

VËt kÝnh lµ mét thÊu kÝnh héi tô cã

tiªu cù. Nã cã t¸c dông t¹o ra ¶nh thËt

cña vËt t¹i tiªu diÖn cña vËt kÝnh.

ThÞ kÝnh, cã t¸c dông quan s¸t ¶nh t¹o

bëi vËt kÝnh víi vai trß nh mét kÝnh

lóp.

ChØ xÐt kÝnh thiªn

v¨n khóc x¹.

187

Kho¶ng çch gi÷a thÞ kÝnh vµ vËt kÝnh cã

thÓ thay ®æi ®îc.


tÝnh sè béi gi¸c cña

kÝnh thiªn v¨n khi

ng¾m chõng ë v« cùc.

[Th«ng hiÓu]

Sè béi gi¸c cña kÝnh thiªn v¨n (khi

ng¾m chõng ë v« cùc) lµ tØ sè gãc tr«ng

vËt qua kÝnh vµ gãc tr«ng vËt trùc

tiÕp 0 khi vËt ë vÞ trÝ cña nã (v« cùc)

vµ tÝnh ®îc b»ng c«ng thøc :

1

2

fG

f

trong ®ã, f1, f2 lµ tiªu cù cña vËt kÝnh

vµ thÞ kÝnh. Trong trêng hîp nµy, sè

béi gi¸c kh«ng phô thuéc vµo vÞ trÝ ®Æt

m¾t sau thÞ kÝnh.

3 Dùng ®îc ¶nh cña vËt

t¹o bëi kÝnh thiªn

v¨n.

[VËn dông]

BiÕt çch dùng ¶nh cña vËt t¹o bëi kÝnh

thiªn v¨n. Ta coi kÝnh thiªn v¨n lµ mét

hÖ hai thÊu kÝnh héi tô ®ång trôc vµ

dùng ¶nh cña vËt nhê ®êng ®i cña tia

s¸ng ®i däc theo trôc chÝnh vµ däc theo

trôc phô qua hÖ thÊu kÝnh.

4 Gi¶i ®îc çc bµi tËp

vÒ kÝnh lóp, kÝnh

hiÓn vi vµ kÝnh thiªn

v¨n.

[VËn dông]

BiÕt çch dùng ¶nh cña vËt t¹o bëi

kÝnh lóp, kÝnh hiÓn vi, kÝnh thiªn v¨n.

BiÕt çch tÝnh sè béi gi¸c, çc ®¹i

lîng trong c«ng thøc cho çc trêng hîp

ng¾m chõng ®èi víi kÝnh lóp, cho çc

trêng hîp ng¾m chõng ë v« cùc ®èi víi

ChØ xÐt m¾t ngêi

quan s¸t kh«ng cã

tËt.

188

kÝnh hiÓn vi vµ thiªn v¨n.

8. Thực hành: XÁC ĐỊNH CHIẾT SUẤT CỦA NƯỚC VÀ TIÊU CỰ CỦA KÍNH PHÂN KÌ



1 Xác định tiêu cự của thấu kính

phân kì bằng thí nghiệm.

[Thông hiểu]


Phương án đo chiết suất của nước:

- Vẽ được đường đi của tia sáng qua bình nước hình trụ tròn.

- Viết được biểu thức định luật khúc xạ, từ đó suy ra các khoảng

cách cần đo để tìm mối quan hệ giữa góc tới và góc khúc xạ.

Phương án đo tiêu cự của thấu kính phân kì:

- Viết được công thức tính vị trí ảnh tạo bởi thấu kính.

- Lập được mối quan hệ giữa vị trí ảnh và tiêu cự thấu kính qua hệ

gồm thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì.

[Vận dụng]



- Bố trí được thí nghiệm như hình vẽ.

- Đo được các khoảng cách bằng thước.


- Nhận dạng được thấu kính hội tụ, thấu kính phân kì, vật, màn

chắn.

- Lắp ráp được thí nghiệm thực hành.

- Sử dụng an toàn nguồn điện.

- Biết cách đo khoảng cách giữa các thấu kính và khoảng cách d,

d’ trên giá.

189



- Dán băng dính lên cốc.

- Rạch một khe hẹp dọc đường sinh của cốc.

- Đổ nước chừng nửa cốc.

- Bố trí ngọn nến đang cháy, xoay cốc để ánh sáng từ ngọn nến

qua khe hẹp.

- Tiến hành các bước thí nghiệm. Đo các khoảng cách.

- Ghi số liệu.


- Biết điều chỉnh khoảng cách vật, thấu kính, màn chắn phù hợp để

thu được ảnh thật rõ nét trên màn chắn.

- Đo được các khoảng cách d, d’.

- Ghi chép số liệu một cách khoa học.


quả.

- Tính được đại lượng cần đo theo công thức.

- Tính được sai số của phép đo.

- Nhận xét kết quả thí nghiệm.

190

TµI LIÖU THAM KH¶O

1. Ch¬ng tr×nh gi¸o dôc phæ th«ng m«n VËt lÝ. Bé Gi¸o dôc vµ §µo t¹o.

2. S¸ch gi¸o khoa VËt lÝ líp 11. NhiÒu t¸c gi¶. Nhµ xuÊt b¶n gi¸o dôc ViÖt

Nam.

3. S¸ch gi¸o viªn VËt lÝ líp 11. NhiÒu t¸c gi¶. Nhµ xuÊt b¶n gi¸o dôc ViÖt

Nam.

4. Tµi liÖu båi dìng gi¸o viªn m«n VËt lÝ líp 10, 11. NhiÒu t¸c gi¶.

191

Môc lôc

192

ChÞu tr¸ch nhiÖm xuÊt b¶n :

Chñ tÞch H§QT kiªm Tæng Gi¸m ®èc ng« trÇn ¸i

Phã Tæng Gi¸m ®èc kiªm Tæng biªn tËp nguyÔn quý thao

Tæ chøc b¶n th¶o vµ chÞu tr¸ch nhiÖm néi dung :

...

...

Biªn tËp néi dung vµ söa b¶n in :

ph¹m thÞ ngäc th¾ng

ThiÕt kÕ s¸ch vµ biªn tËp kÜ thuËt :

nguyÔn thanh thuý

Tr×nh bµy b×a :

Lu ChÝ §ång

ChÕ b¶n :

C«ng ty cæ phÇn thiÕt kÕ vµ ph¸t hµnh s¸ch gi¸o dôc

Híng dÉn thùc hiÖn chuÈn kiÕn thøc, kÜ n¨ng

m«n vËt lÝ líp 11 (ch¬ng tr×nh chuÈn vµ n©ng cao)

M· sè :

In ............... cuèn, khæ 29 20,5 cm, t¹i ......................................... Sè in

: .............

Sè xuÊt b¶n : ....................................... In xong vµ nép lu chiÓu th¸ng ..... n¨m

2010.

phan hai vl11

Documents