CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 - CHƯƠNG I: DAO ĐỘNG CƠ pptx

CÔNG THỨC VẬT LÝ 12
CHƯƠNG I: DAO ĐỘNG CƠ
I. DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA  CON LẮC LÒ XO:
1. Dao động điều hòa:
 Phương trinh dao động: x = Acos(t + )
Trong đó: x là li độ, tọa độ, vị trí (được tính ở VTCB)
 là tần số góc (rad/s)
 là pha ban đầu (rad)
(t + ) là pha dao động ở thời điểm t (rad)
A là biên độ dao động (cm; m))
T là chu kỳ (s)
f là tần số (1/s; Hz)
 x max  A


 Tại VT biên: amax  2 A
v  0



x  0

 Tại VTCB: a  0
v  A
 max

k
g
2

 2 f 

m
l
T

 Tần số góc ():  
 Chu kỳ (T): T 

2
m
l 1 t
 2
 2
 

k
g
f N

Trong đó: t là số thời gian vật thực hiện một số dao động.
N là số lần thực hiện dao động.
v2
x 2 v2
 Hệ thức độc lập: A  x  2 
 2  v   A2  x 2
4

 
2





v2
2E vmax amax L  max   min
 Biên độ (A): A  x  2 

 2  
k

2
2


Trong đó: L là chiều dài quỹ đạo (m; cm). Lquỹ đạo = 2A.
 Chú ý:


 Vật qua VTCB theo (+): 
 Vật qua VTCB theo ():
2
2
 Vật qua VT biên (+): = 0
 Vật qua VT biên (): = 
 Chứng minh độ lệch pha giữa x, v, a:
Phương trình li độ: x = Acos(t + )
Phương trình vận tốc: v = x’= Asin(t + )
2

Giáo viên: LÊ THỊ TUYẾT VÂN

1


GIÚP GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 12
Phương trình gia tốc: a = x’’= v’= A2cos(t + )
 Chú ý:

 Vận tốc v sớm pha hơn li độ x một góc
2

 Gia tốc a sớm pha hơn vận tốc v một góc
2
 Gia tốc a ngược pha với li độ x (a luôn trái dấu với x)
 Một số lưu ý:
 Quãng đường đi trong 1 chu kỳ luôn là 4A.
1
 Quãng đường đi trong chu kỳ luôn là 2A.
2
1
 Quãng đường đi trong chu kỳ là A khi vật đi từ VTCB đến vị trí
4
biên hoặc ngược lại.
 Tìm thời gian khi vật đi từ vị trí x1  x2:
y

t

3

- 3

- 3 /3

-1

u'

2/3
3/4

B

/2

1

3 /3

u
/4

3 /2
2 /2

5/6

x'



-1

3

1

/3

/6

3 /3

1/2

1/2

- 3 /2 - 2 /2 -1/2

2 /2

3 /2

1 A (Điểm gốc)

O

-1/2
-/6

- 2 /2

- 3 /3

-/4

- 3 /2

-1

-1

-/3

-/2

y'

2

t'

- 3

Giáo viên: LÊ THỊ TUYẾT VÂN

x


CÔNG THỨC VẬT LÝ 12
A 1

A 3
3
    30 0 ; sin  

   600
2A 2
2A
2
 .T 
Ta áp dụng công thức: t 

360 
 Chú ý:
60T T
180T T
90T T
t 
 ;
t 
 ;
t 

A
A  A
0 A
360 6
360
6
360 4
A

sin  

2

t
O

A 3
2



60T T
 ;
360 6

t
0

45T T
 ;
360 8



A 2
2

t
 A


A 3
2

150T
360

 Tìm vị trí li độ (x, v) khi Eđ = nEt :
Ta áp dụng cơng thức: x  

A

n 1
 Tìm vị trí li độ (x, v) khi Et = nEđ :

Ta áp dụng công thức: x   A

và v   A

n
n 1

n
A
và v  
n 1
n 1

x1  x2

S

t
t
 Bài toán tính quãng đường lớn nhất và nhỏ nhất vật đi được trong
T
khoảng thời gian 0 < t < .
2
 Vật có vận tốc lớn nhất khi qua VTCB, nhỏ nhất khi qua vị trí biên nên
trong cùng một khoảng thời gian quãng đường đi được càng lớn khi vật
ở càng gần VTCB và càng nhỏ khi càng gần vị trí biên.
 Sử dụng mối liên hệ giữa dao động điều hồ và chuyển đường trịn đều.
 Góc qt  = t.
 Quãng đường lớn nhất khi vật đi từ M1 đến M2 đối xứng qua trục

sin: Smax  2Asin
2
 Quãng đường nhỏ nhất khi vật đi từ M1 đến M2 đối xứng qua trục

 Tìm vận tốc trung bình : V 

cos Smin  2 A 1  cos  




2 

Giáo viên: LÊ THỊ TUYẾT VÂN

3


GIÚP GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 12
 Lưu ý:
M 2

M 1
M2

P


2
A

-A
P2

O

P

1

A

P

-A

x

O

x


2
M 1

 Trong trường hợp t >

T
2

T
T
 t ' (trong đó n  N * ;0  t '  )
2
2
T
 Trong thời gian n quãng đường luôn là 2nA.
2
 Trong thời gian t’ thì quãng đường lớn nhất, nhỏ nhất tính như
trên.
 Tốc độ trung bình lớn nhất và nhỏ nhất của trong khoảng thời
S
S
gian t: vtbMax  max và vtbMin  min với Smax; Smin tính như
t

t
trên.
2. Con lắc lị xo:
 Các cơng thức của Fđh:
 Lị xo nằm ngang: Fđh = Fhồi phục
F=kx
Fmax = kA = m2A
Fmin = 0.
 Lò xo thẳng đứng: Fđh  Fhồi phục
Tại VTCB ta có Fđh = P  k.  = mg
Fñh max  k    A 

 Tách t  n

   A  Fñh min  0

Fñh min  k    A  
   A  Fđh min  0 Vậy Fđh min  0

1
1
 Động năng: E đ  mv 2  m 2 A2sin 2 (t   )
2
2

4

Giáo viên: LÊ THỊ TUYẾT VÂN

CÔNG THỨC VẬT LÝ 12
1
1
 Thế năng: Et  m 2 x 2  m 2 A2 cos 2 (t   )
2
2

1
1
 Cơ năng: E  E đ  E t  kA2  m 2 A2  haèng số
2
2
Dao động có tần số góc , tần số f và chu kỳ T thì Eđ và Et biến thiên với:
T
 Tần số góc:  '  2
 Tần số: f '  2 f
 Chu kỳ: T ' 
2
T
 Cứ sau một khoảng thời gian thì Eđ = Et.
4
1 1 1
1 1 1
 Lò xo ghép nối tiếp:    T 2  T12  T22   
k k1 k2
f
f1 f2

 Lò xo ghép song song: k  k1  k2 

1 1 1
   f  f12  f22
T T1 T2

 Cắt lò xo: cắt 1 lò xo thành 2 lò xo k   k1 1  k2 2
II. CON LẮC ĐƠN:
 Phương trình dao động của con lắc đơn:
 Theo góc  = 0cos(t + )
 Theo độ dài cung s = s0 cos(t + )
Trong đó:  là li độ góc (rad)
0 biên độ góc (rad)
s là li độ dài (m) s =  .
 và 0 < 100
s0 là biên độ dài (m) s0 =  .0
 là chiều dai dây treo (m)
 v = s’ = s0sin(t + ) =   α0sin(t + )
 a = v’ = 2s0cos(t + ) = 2  α0cos(t + ) = 2s = 2α 
Ta có smax = s0 ; vmax = s0 ; amax = 2s0.
Lưu ý: s0 đóng vai trị như A cịn s đóng vai trị như x
 Hệ thức độc lập:
v2
v2
2
2
2
2
2
2
 a   s    
 s0  s  2

 0   

g
1
 Động năng: Eđ  mv 2  mg   cos   cos  0 
2

Giáo viên: LÊ THỊ TUYẾT VÂN

5


GIÚP GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 12
1
1
 Thế năng: Wt  m 2 s 2  m 2  2  mg (1  cos  )
2
2

1
1
1
2
2
m 2s0  mg 0  Wñ  Wt  mv 2  mg(1  cos )
2
2
2
  10 0 ,  0  10 



s0   0 

 ,  0 tính baèng rad 


 Tốc độ v (m/s) và lực căng dây T (N):
 v  2 g  cos  cos 

0
 Vị trí bất kỳ: 
T  mg  3cos  2 cos 0 

 v  2 g 1  cos 

0
 Tại VTCB: 
( = 0)
T  mg  3  2 cos 0 

v  0
 Tại vị trí biên: 
( = 0).
T  mg cos 0

 Tại cùng một nơi con lắc đơn chiều dài 1 có chu kỳ T1, con lắc đơn
chiều dài  2 có chu kỳ T2.

 Cơ năng: W 

Con lắc đơn chiều dài 1   2 có chu kỳ T3  T32  T12  T22
Con lắc đơn chiều dài 1   2  1   2  có chu kỳ T4  T42  T12  T22
Trong cùng 1 thời gian  , con lắc 1 thực hiện N1 dao động, con lắc 2 thực
hiện N2 dao động.

N1
f T

 1  2  2
N 2 f 2 T1
1

III. TỔNG HỢP DAO ĐỘNG:
 Tính độ lệch pha giữa 2 dao động:   1  2 .
 A  A1  A2

  = 0; k2; x1, x2 cùng pha   max
  1  2

 Amin  A1  A2

  = ; (2k + 1); x1, x2 ngược pha  
  1  2



2
    ;  2k  1 ; x1, x2 vuông pha  A  A12  A2
2
2

6

Giáo viên: LÊ THỊ TUYẾT VÂN


CÔNG THỨC VẬT LÝ 12
 Cho A1, A2  Amin  A  Amax. Tìm A tổng hợp: A1  A2  A  A1  A2
 Tìm  tổng quát:
2
Tìm A từ A2  A12  A2  2 A1 A2 cos 

Tìm  từ tan  

A1 sin 1  A2 sin 2
   rad 
A1 cos1  A2 cos2

 Một số trường hợp đặc biệt khi tìm A,  của một dao động của tổng
hợp dao động:


 2   ( A2  A1 )
  1    
 Nếu
 A1  A2  

A1  A

 A  A1  A2  A2  A  A1



  2     ( A1  A2 )
  1  
 Nếu
  A1  A2  
A1  A
 A  A1  A2  A2  A1  A


  2  1   ( A1  A2 )
  1  
 Nếu
 A1  A2  

A1  A
 A  A1  A2  A2  A  A1
 Một số lưu ý giải bài tập dao động điều hòa:
 
 Từ sin t  cos  t  
2

 
 Từ  sin t  cos  t  
2

 Từ  sin t  sin  t   

Giáo viên: LÊ THỊ TUYẾT VAÂN

7


GIÚP GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 12
CHƯƠNG II: SÓNG CƠ
I. SĨNG CƠ:
v
 Cơng thức:   vT 
f
: bước sóng (m; cm) là khoảng cách giữa 2 đỉnh song.
v: vận tốc, tốc độ truyền pha (m/s) nhớ vrắn > vlỏng > vkhí .
T: chu kỳ truyền sóng (s)
f: tần số truyền sóng (Hz)
 Khoảng cách giữa 2 điểm dao động cùng pha là 

 Khoảng cách giữa hai điển dao động ngược phà là
2
 Khoảnh cách giữa n đỉnh sóng: d = (n  1).
 Thời gian giữa n đỉnh sóng: t = (n 1)
 Phương trình sóng:
 x
 t x
u  A cos   t  t   A cos   t    A cos2   
 v
T  

u là li độ
A là biên độ
t là thời gian
x là khoảng cách giữa 2 điểm trên 1 phương truyền sóng

 Chú ý: Đơn vị của phương trình sóng là đơn vị của A

2 x 
Ta có phương trình sóng: u  A cos   t 
 




 là độ lệch pha:
  = 2k  d = k: 2 dao động cùng pha.

  = (2k + 1)  d = (2k + 1) : 2 dao động ngược pha.
2


  = (2k + 1)  d = (2k + 1) : 2 dao động vuông pha.
2
4
k là số tự nhiên liên tiếp: 0; 1; 2; …
II. GIAO THOA SÓNG:

 Khoảng cách giữa 2 cực đại (cực tiểu) gần nhất là
2
8

Giáo viên: LÊ THỊ TUYẾT VÂN


CÔNG THỨC VẬT LÝ 12

 Khoảng cách giữa 2 cực đại  cực tiểu gần nhất là


4

 Khoảng cách giữa n cực đại (cực tiểu) gần nhất là (n  1)


2

 Hai nguồn dao động cùng pha:
 d d 
 Biên độ dao động của M: AM  2aM cos   1 2 
 

 Điểm dao động cực đại: d1  d2 = k  k  Z 

Số điểm hoặc số đường dao động với biên độ cực đại (khơng tính 2


nguồn)   k 



 Điểm dao động cực tiểu (không dao động): d1  d2   2 k  1  k  Z 
2
Số điểm hoặc số đường dao động với biên độ cực tiểu (khơng tính 2
 1
 1
nguồn)    k  

 2
 2
 = S1S2 là khoảng cách 2 nguồn.
 Chú ý:
 Nếu tính k là số nguyên giống nhau thì ta nhân 2 rồi trừ cho 1.
 Nếu tính k là số lẻ đằng sau thì ta nhân 2 rồi cộng cho 1.

4


2

A
N

P
B

N

B

N

B

N

N

B

 Sóng dừng 2 đầu cố định: dây đàn
 Khoảng cách giữa 2 bụng (2 nút) liên tiếp


2

 Số bó = Số bụng = k.


 max  2 (k  Z )
2
 Số nút = k + 1 (k là số bó).
 Điều kiện  = AB = k

Giáo viên: LÊ THỊ TUYẾT VÂN

9


GIÚP GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 12
 Sóng dừng 1 đầu cố định, 1 đầu tự do: ống sáo.
 Số bó = k.

 Điều kiện  = AB =  2k  1  max  4 (k  Z )
4
 Số nút = Số bụng = k + 1 (k là số bó).
IV. MỨC CƯỜNG ĐỘ ÂM  CƯỜNG ĐỘ ÂM:
I

I
 Mức cường độ âm: L (B )  lg
hoặc L (dB)  10lg
I0
I0
 Cường độ âm: I  I 0 .10

L(B)

hay I  I 0 .10

L ( dB )
10

I0 = 1012 (W/m2) là cường độ âm chuẩn.
 Chú ý:
 Cường độ âm (I) tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách
1
(d): I  2 .
d
 Ta có:

10

 L  dB   LB  dB  
IA
 10  A

IB
10




Giáo viên: LÊ THỊ TUYẾT VÂN


CƠNG THỨC VẬT LÝ 12
CHƯƠNG III: DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
I. TỪ THÔNG  SUẤT ĐIỆN ĐỘNG CẢM ỨNG:
 Nếu từ thơng qua khung dây có dạng:  = 0cos(t + ) Wb
 

Với 0 = NBS;  = B, n khi t = 0

 

 Thì biểu thức suất điện động là e = E0sin(t + ) V
E
Với E0 = 0.; E  0
2
Trong đó:
  là từ thơng tại thời điểm t (Wb)
 0 là từ thông cực đại (Wb)
 N là số vòng dây của khung.
 B là từ trường.
 S là diện tích khung dây (m2)
 e là suất điện động tại thời điểm t (V)
 E0 là suất điện động cực đại (V)
 E là suất điện động hiệu dụng (V)
II. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU:

 Biểu thức dòng điện: i = I0cos(t + i) A
 Biểu thức điện áp: u = U0cos((t + u) V
I
U
I 0
U 0
2
2
Trong đó:
 i là cường độ dịng điện tức thời (A) Phụ thuộc
vào thời gian
 u là hiệu điện thế tức thời (V)
 I0 là cường độ dòng điện cực đại (A)
 U0 là hiệu điện thế cực đại (V)
 i là pha ban đầu của I (rad)
 u là pha ban đầu của u (rad)
 I là cường độ dòng điện hiệu dụng (A)
 U là hiệu điện thế hiệu thế hiệu dụng (V)
 Lưu ý:
 Mạch điện xoay chiều mỗi giây đổi chiều 2f lần.
 Nếu pha ban đầu i = 0 hoặc i =  thì giây đầu tiên chỉ đổi
chiều 2f  1 lần.

Giáo viên: LEÂ THỊ TUYẾT VÂN

11


GIÚP GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 12
III. MẠCH ĐIỆN KHÔNG PHÂN NHÁNH:

Mạch chỉ có R:
 Điện áp và dịng điện ln ln cùng pha
uR
i
 i = I0cos(t) (A) thì uR = U0Rcos(t) (V) với U0R = I0.R
Mạch chỉ có cuộn dây L:

 Điện áp ln ln sớm pha hơn dịng điện
2
uL

i

 i = I0cos(t + i) thì uL = U0Lcos(t + i +


)
2

 Cảm kháng: Z L  L.  U0L = I0.ZL.
L là độ từ cảm (Hery: H)
Mạch chỉ có tụ điện C:
 Điện áp ln ln trễ pha hơn dịng điện
uC


2

i

 i = I0cos(t + i) thì uC = U0Ccos(t + i 


)
2

1
 U0C = I0.ZC.
C.
C là điện dung của tụ điện (F)
Mạch điện gồm R, L, C nối tiếp:
 Hiệu điện thế tức thời hai đầu mạch điện: u = uR + uL + uC
 
 
hoặc U  U R  U L  U C
Lưu ý: khơng có cơng thức U = UR + UL + UC

 Cảm kháng: Z C 

A

12

R

L

C

B

Giáo viên: LÊ THỊ TUYẾT VÂN


CƠNG THỨC VẬT LÝ 12
 Cơng thức tính độ lệch pha giữa hiệu điện thế và cường độ dòng điện.
Z  ZC U L  UC
tan   L

và  = u  i (1)
R
UR
 > 0 hiệu điện thế sớm pha hơn cường độ dòng điện. UL > UC

UL

U LC


U

O




UC


UR


I

 < 0 hiệu điện thế trễ pha hơn cường độ dịng điện. ZL < ZC

UL

UR

O

U LC


I



U


UC

 Cơng thức tính hiệu điện thế giữa hai đầu mạch điện:
2

2
U  U R  U L  UC   I .Z (2)

 Cơng thức tính tổng trở Z: Z  R 2   Z L  ZC 

2

(3)

Lưu ý: Trong công thức (1), (2), (3) nếu mạch điện thiếu phần tử
nào thì xem đại lượng tương ứng bằng 0.
IV. CÁC TRƯỜNG HỢP RIÊNG:


Mạch R, L: u = uR + uL hay U  U R  U L
 Điện áp hai đầu mạch ln sớm pha hơn dịng điện góc

Giáo viên: LÊ THỊ TUYẾT VÂN

13


GIÚP GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 12
tan  

ZL
R

0<<


2

 U > UL; U > UR
  
Mạch R, C: u = uR + uC hay U  U  U
 Điện áp hai đầu mạch ln trễ pha hơn dịng điện góc
Z

tan   C  <  < 0
R
2
 U > UC; U > UR
  
Mạch L, C: u = uL + uC hay U  U  U

 Điện áp hai đầu mạch lệch pha hơn dòng điện góc
2
 UL > UC  ZL > ZC: u sớm pha hơn i.
 UL < UC  ZL < ZC: u trễ pha hơn i
V. CƠNG SUẤT CỦA DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU:
 Giả sử: i = I0cost và u = U0cos(t + )
 Công suất tức thời:
p = u.i = U0.I0costcos((t + ) = UI.[cos + cos(2t + )]
Công suất trung bình: UI.cos(2t  )  0
R

L

C

C

Nên p  P  U.I.cos   I 2 R
R UR
: hệ số công suất.

Z U
 Công suất tức thời biến thiên điều hịa với tần số bằng 2f của dịng
điện.
 Cơng suất trung bình là hằng số.
VI. MẠCH ĐIỆN CƠNG HƯỞNG:
Khi L hoặc C hoặc f() thay đổi để ZL  ZC hay U L  U C : thì mạch có

Trong đó: cos  

cộng hưởng:
Lúc đó:  Zmin = R
U
 I max 
R
 UR max = U

14

 min = 0  u và i cùng pha.
U2
 Pmax 
 cosmax = 1
R
1

f 

1

2 LC


LC
T  2 LC


Giáo viên: LÊ THỊ TUYẾT VÂN


CÔNG THỨC VẬT LÝ 12
 Khi mạch đã xãy ra cộng hưởng, mọi sự thay đổi của L, C, f sẽ làm I
giảm, P giảm, UR giảm.
 Các trường hợp đặc biệt:
 C  C1
a. C thay đổi. Khi 
thì I1 = I2 hoặc P1 = P2
C  C2


ZC  ZC
2
Khi C có giá trị: ZL  ZC  1
thì Imax hoặc Pmax
2
 C  L1
b. L thay đổi. Khi 
thì I1 = I2 hoặc P1 = P2

C  L2


Khi L có giá trị: ZL  ZC 

LC  LC
1

2

2

thì Imax hoặc Pmax

 f  f1
c. f hoặc  thay đổi. Khi 
thì I1 = I2 hoặc P1 = P2
 f  f2

Khi f  f1f2 hoặc   12 thì Imax hoặc Pmax
VII. TỐN CƠNG SUẤT:
Thay đổi R để công suất cực đại: (R thay đổi)
2
U2
 R  Z L  ZC  Pmax 
 ZR 2
 cos  
2
2R
Với 2 giá trị R1, R2 cho cùng công suất lúc đó R1; R2 là nghiệm của

phương trình.
U2 R
2
 PR2  U2R + P(ZL  ZC)2 = 0
PI R
2
R 2   Z L  ZC 
Giải phương trình bậc hai theo R:

U2
U2
Theo Viét: (R1 + R2) 
công suất: P 
R1  R 2
R

Vì: R1.R2 = (ZL  ZC)2  ZL  ZC  R1R 2
Vậy giá trị của R  Z L  ZC  R1R 2 thì Pmax.
 Nếu cuộn dây có điện trở thuần:
 R thay đổi để cơng suất cực đại thì R  r  ZL  ZC (1)
Giáo viên: LÊ THỊ TUYẾT VÂN

15


GIÚP GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 12
 R thay đổi để cơng suất của R cực đại thì:
2

R  r 2   ZL  ZC  (2)

 r thay đổi để cơng suất của dây cực đại thì:
2

r  R 2   Z L  ZC  (3)

Từ công thức (1), (2), (3)  Pmax

U2

2R  r

XI. MẠCH ĐIỆN TỰ HƯỞNG:
 Khi L biến thiên để UL cực đại:
U R 2  Z2
R 2  Z2
C
2
2
C
và U L max  U  U RC 
ZL 
ZC
R

 Khi C biến thiên để UC cực đại:
U R 2  Z2
R 2  Z2
L
2

2
L
và UCmax  U  U LR 
ZC 
ZL
R

X. CÁC LINH KIỆN TRONG MẠCH ĐIỆN:
 Đầu tiên tính  = u  i. Ta có các trường hợp sau:
  = 0 có R hoặc R, L, C (ZL = ZC)
  > 0 có L, R hoặc R, L, C (ZL > ZC)
  < 0 có C, R hoặc R, L, C (ZL < ZC)

   có L hoặc L, C (ZL > ZC)
2

    có C hoặc L, C (ZL < ZC)
2
XI. CÔNG THỨC MÁY BIẾN ÁP:
N 2 U2 E2 I1



N1 U1 E1 I 2








16

N1 là số vòng dây ở cuộn sơ cấp.
N2 là số vòng dây ở cuộn thứ cấp.
U1 là hiệu điện thế ở cuộn sơ cấp (V)
U2 là hiệu điện thế ở cuộn thứ cấp (V)
I1 là cường độ dòng điện ở cuộn sơ cấp (A)
I2 là cường độ dòng điện ở cuộn thứ cấp (A)
E1 là suất điện động ở cuộn sơ cấp (V)
Giáo viên: LÊ THỊ TUYẾT VAÂN


CÔNG THỨC VẬT LÝ 12
 E2 là suất điện động ở cuộn sơ cấp (V)
N2

 1 N2 > N1 là máy tăng áp
N1


N2
 1  N2 < N1 là máy hạ áp
N1

 Cơng suất hao phí trong q trình truyền tải điện năng: P 

2
R.Pphát

U 2 cos2

Trong đó: P là công suất truyền đi ở nơi cung cấp
U là điện áp ở nơi cung cấp
cos là hệ số công suất của dây tải điện
l
R   là điện trở tổng cộng của dây tải điện
S
(Lưu ý: dẫn điện bằng 2 dây)
 Độ giảm điện áp trên đường dây tải điện: U = IR
P  P
.100
P
XII. TẦN SỐ CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN:
np
f là tần số dòng điện (Hz)
f
60
f = np
p là số cặp cực
n là tốc độ quay (vòng/phút) hoặc (vòng/s)
XIII. MẮC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU:
 Tải đối xứng mắc hình sao: Ud = 3U ; Id = Ip
 Tải đối xứng mắc hình tam giác: Id = 3I ; Ud = Up.

 Hiệu suất tải điện: H 

p

p

Giáo viên: LEÂ THỊ TUYẾT VÂN

17


GIÚP GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 12
CHƯƠNG IV: DAO ĐỘNG VÀ SĨNG ĐIỆN TỪ
I. DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ:
 Điện tích tức thời: q = q0cos(t + )
q q
 Hiệu điện thế (điện áp) tức thời: u   0 cos(t   )  U 0cos(t   )
C C


 Dòng điện tức thời: i = q’ = q0sin(t + ) = I0cos  t    
2



 Cảm ứng từ: B  B0 cos  t    
2

1
Trong đó:  
là tần số góc riêng
LC
T  2 LC  2
f 

1
2 LC

I 0   q0 



q0
là chu kỳ riêng
I0

I0
là tần số riêng
2 q0

q0
LC

 U0

C
L

q0
I
L
 0   LI 0  I 0
C C
C
 Năng lượng điện trường:

U0 

2
1 2 1
q2
q0
Wđ  Cu  qu 
 Wđ 
cos 2 (t   )
2
2
2C
2C

1
2
Wđiện max  CU 0
2
2
1 2 q0
 Năng lượng từ trường: Wt  Li 
sin 2 (t   )
2
2C

1 2
Wtừ max  LI 0
2

18

Giáo viên: LÊ THỊ TUYẾT VÂN


CÔNG THỨC VẬT LÝ 12
 Năng lượng điện từ: W  Wđ  Wt  Wđiện max  Wtừ max
2
q0 1 2
1
1
2
W  CU0  q0U0 
 LI
2
2
2C 2 0

Chú ý:
+ Mạch dao động có tần số góc , tần số f và chu kỳ T thì Wđ và Wt
biến thiên với:
2
 Tần số góc:  '  2 
LC
 Tần số: f '  2 f 

1
LC


T

  LC
2
+ Mạch dao động có điện trở thuần R  0 thì dao động sẽ tắt dần. Để
duy trì dao động cần cung cấp cho mạch một năng lượng có cơng suất:

 Chu kỳ: T ' 

 2C 2U 02
U 02 RC
PI R
R
2
2L
+ Khi tụ phóng điện thì q và u giảm và ngược lại.
+ Quy ước: q > 0 ứng với bản tụ ta xét tích điện dương thì i > 0 ứng
với dòng điện chạy đến bản.
II. SỰ TƯƠNG TỰ GIỮA DAO ĐỘNG ĐIỆN VÀ DAO ĐỘNG CƠ:
2

Dao động cơ
x” +  2x = 0
k

m
v = x’ = Asin(t + )
W = Wđộng + Wthế
1
Wđ = mv2
2
1

Wt = kx2
2

Dao động điện
q” +  2q = 0
1

LC
i = q’ = q0sin(t + )
W = Wđiện + Wtừ
q2
Wđ =
2C
1
Wt = Li2
2

Giáo viên: LÊ THỊ TUYẾT VÂN

19


GIÚP GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 12
III. SÓNG ĐIỆN TỪ:
+ Vận tốc lan truyền trong không gian c = 3.108m/s
+ Máy phát hoặc máy thu sóng điện từ sử dụng mạch dao động LC thì tần
số sóng điện từ phát hoặc thu được bằng tần số riêng của mạch.
c
+ Tốc độ truyền sóng trong mơi trường bất kỳ: v 
n

Trong đó: n là chiết suất của mơi trường
c = 3.108m/s vận tốc ánh sáng.
v là tốc độ truyền sóng trong mơi trường bất kỳ (m/s)
c
+ Bước sóng của sóng điện từ   c.T   2 c LC
f
Lưu ý: Mạch dao động có L biến đổi từ LMin  LMax và C biến đổi từ CMin
 CMax thì bước sóng  của sóng điện từ phát (hoặc thu)
Min tương ứng với LMin và CMin
Max tương ứng với LMax và CMax
IV. BỘ TỤ:
1
1
1
 C1 mắc nối tiếp C2: C  C  C thì ta có:
1

2

2
 Tần số góc:   12  2

 Chu kỳ: T 
 Tần số: f 

T1 .T2
T12  T22

f12  f22

 Bước sóng:  

1 .2

12  22
 C1 mắc song song C2: C = C1 + C2 thì ta có:
1 .2
 Tần số góc:  
2
12  2
 Chu kỳ: T  T12  T22
 Tần số: f 

f1 . f2
f12  f22

 Bước sóng:   12  22
20

Giáo viên: LÊ THỊ TUYẾT VÂN


CƠNG THỨC VẬT LÝ 12
CHƯƠNG V: SĨNG ÁNH SÁNG
I. VỊ TRÍ VÂN  KHOẢNG VÂN  XÁC ĐỊNH MỘT ĐIỂM LÀ VÂN
SÁNG (TỐI):
A

H

d1
x

F1
I

a
F2

d2
D

O
B
M

 Hiệu đường đi của ánh sáng (hiệu quang trình):
ax
  d  d 2  d1 
D
Trong đó: a = S1S2 là khoảng cách giữa hai khe sáng
D = OI là khoảng cách từ hai khe sáng S1, S2 đến
màn quan sát
S1M = d1; S2M = d2
x = OM là (toạ độ) khoảng cách từ vân trung
tâm đến điểm M ta xét
 Vị trí (toạ độ) vân sáng (2 sóng kết hợp tăng cường):
D
d = k  x  ki  k
k  Z 

a
k = 0: Vân sáng trung tâm
k = 1: Vân sáng bậc (thứ) 1
k = 2: Vân sáng bậc (thứ) 2
 Vị trí (toạ độ) vân tối:


1
1 
1  D
d   k     x   k   i   k  
k  Z 
2
2 
2 a


k = 0, k = 1: Vân tối thứ nhất
k = 1, k = 2: Vân tối thứ hai
k = 2, k = 3: Vân tối thứ ba
 Khoảng vân i là khoảng cách giữa hai vân sáng hoặc hai vân tối liên
D
L
tiếp: i 
hoặc i 
a
n 1

Giáo viên: LEÂ THỊ TUYẾT VÂN

21


GIÚP GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 12
L là bề rộng (trường giao thoa)
 Xác định một điểm là vân sáng (tối):

x
 hằng số
i

 Nếu là số ngun  Vân sáng
 Nếu là số bán nguyên  Vân tối
 Xác định số vân sáng, vân tối giữa hai điểm M, N có tọa độ x1, x2. Số
giá trị k  Z là số vân sáng (vân tối) cần tìm.
Số vân sáng: xnhỏ  ki  xlớn.

1
Số vân tối: xnhỏ   k   i  xlớn.
2

Trong đó [x] là phần nguyên của x.
Ví dụ: [6] = 6; [5,05] = 5; [7,99] = 7
 Lưu ý:
+ M và N cùng phía với vân trung tâm thì x1 và x2 cùng dấu.
+ M và N khác phía với vân trung tâm thì x1 và x2 khác dấu.
Xác định khoảng vân i trong khoảng có bề rộng L. Biết trong khoảng L có
n vân sáng.
L
+ Nếu 2 đầu là hai vân sáng thì: i 

n 1
L
+ Nếu 2 đầu là hai vân tối thì: i 
n
+ Nếu một đầu là vân sáng cịn một đầu là vân tối thì: i 

L
n

II. TRƯỜNG GIAO THAO (L): N 

1
2

L
1
i

 Số vân sáng (là số lẻ): NSáng = 2k + 1
 Số vân tối (là số chẳn):
1
 Ntối = 2k (nếu lẻ < )
2
1
 Ntối = 2k + 2 (nếu lẻ  ).
2
III. GIAO THOA VỚI ÁNH SÁNG TRẮNG SỰ TRÙNG NHAU CỦA
BỨC XẠ.
22

Giáo viên: LEÂ THỊ TUYẾT VÂN


CÔNG THỨC VẬT LÝ 12
 Trong hiện tượng giao thoa ánh sáng trắng: (0,4m    0,76m)
D
 Bề rộng quang phổ bậc k: L  x  k đ  t 
a
Với đ và t là bước sóng ánh sáng đỏ và tím
 Xác định số vân sáng, số vân tối và các bức xạ tương ứng tại một vị trí
xác định (đã biết x).
x
Từ x  ki  k  k  Z
i
D
ax
 
kZ
a
kD
Với 0,4 m    0,76 m  các giá trị của k  

1 D
ax
+ Vân tối: x  k  
 
kZ






1

2 a
k   D





2

+ Vân sáng: x  k

Với 0,4m    0,76m  các giá trị của k  
 Sự trùng lắp của các bức xạ 1, 2 ... (khoảng vân tương ứng là i1, i2 ...).
Ta lập tỷ lệ:
k
i

 Trùng nhau của vân sáng: 1  2  2
k2 i1 1


k  1 

 1



2  i2 2

 Trùng nhau của vân sáng:
 

1  i1 1
k  

 2


2

Lưu ý:
+ Vị trí có màu cùng màu với vân sáng trung tâm là vị trí trùng nhau của
tất cả các vân sáng của các bức xạ.
* Khoảng cách dài nhất và ngắn nhất giữa vân sáng và vân tối cùng bậc k:
D
1 

kt   k   đ 
a
2 


* Khi vân sáng và vân tối nằm khác phía đối với vân trung tâm.
xMin 

xMax 

D
1 

kđ   k   t 
a
2 



Giáo viên: LÊ THỊ TUYẾT VÂN

23


GIÚP GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 12
* Khi vân sáng và vân tối nằm cùng phía đối với vân trung tâm.
xMax 

D
1 

kđ   k   t 
a
2 



IV. TIA RƠNGHEN (Tia X)
1
hc

hc
e U AK  mv 2  max  hf max 

2
min Wñ
max là năng lượng lớn nhất của tia X (J)
min là bước sóng năng nhất của tia X (m)
v0 là vận tốc của electron đập vào đối Catốt (m/s)
1
mv 2 là động năng của electron đập vào đối Catốt (J)
2

24

Giáo viên: LÊ THỊ TUYẾT VAÂN


CÔNG THỨC VẬT LÝ 12

CHƯƠNG VI: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
I. HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN: (Điều kiện:   0)
1. Năng lượng một lượng tử ánh sáng (hạt Phôtôn):
hc
  hf 

Trong đó  là năng lượng mỗi Phơtơn (J)
h = 6,625.1034 Js là hằng số Plăng.
c = 3.108m/s là vận tốc ánh sáng trong chân không.
f,  là tần số, bước sóng của ánh sáng (của bức xạ).
m là khối lượng của phôtôn

hc  19,875.10 26
2. Công thức Anhxtanh (Einstein) :
hc
1 2
hc 1 2
  hf 
 A  mv0 Max   mv0 Max

2
0 2

Trong đó: A 

hc
là cơng thoát của kim loại dùng làm Catốt (J).
0

1eV  1,6.1019 J

0 là giới hạn quang điện của kim loại dùng làm catốt (m)
v0 Max là vận tốc ban đầu của electron quang điện khi thoát khỏi catốt (m).
2   A 

1 1 
 4,37.1011   
m
  0 
f là tần số của ánh sáng kích thích (Hz)
 là bước sóng của ánh sáng chiếu vào Catốt (m).
1 2

3. Hiệu điện thế hãm: e U AK  Wñ Max  mv0 Max
2
v0 Max 

1 2
Trong đó: UAK = Uh < 0  eUh  Wñ Max  mv0 Max
2
e = 1,6.1019C là điện tích electron.
m = 9,1.1031 kg là khối lượng electron.
1 2 1
4. Vận tốc electron khi đến Anốt: e.U AK  mvA  mv02
2
2

Giáo viên: LEÂ THỊ TUYẾT VÂN

25