Hệ thống công thức lí 11 HKI

GV: Nguyễn Ngọc Bảo

ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP VẬT LÍ LỚP 11 HKI

Họ
&
Tên
HS:

…………………………………..

A.Tĩnh điện
1. Định luận bảo toàn điện tích:
- Trong 1 hệ cô lập về điện (hệ không trao đổi điện tích với các hệ khác) thì tổng đại số các điện tích
trong hệ là 1 hằng số
- Hệ thức
q1+q2 = q1’+q2’
2. Định luật Cu lông:
Lực tương tác giữa 2 điện tích điểm q 1; q2 đặt cách nhau một khoảng r trong môi trường có hằng
r r
F12 ; F21
số điện môi ε là
có:
- Điểm đặt: trên 2 điện tích.
- Phương: đường nối 2 điện tích.
- Chiều:
+ Hướng ra xa nhau nếu
q1.q2 > 0 (q1; q2 cùng dấu)
+ Hướng vào nhau nếu
q1.q2 < 0 (q1; q2 trái dấu)

- Độ lớn:
- Biểu diễn:

F21

q1q 2

F =k

ε .r 2 ; k = 9.109

 N .m 2 
 2 ÷
 C  (ghi chú: F là lực tĩnh điện)
 r
F21


F12

r


F12

q1.q2 < 0

q1.q2>0

3. Điện trường, cường độ điện trường, đường sức điện:

* Điện trường: Là môi trường tồn tại xung quanh điện tích và tác dụng lực lên điện tích khác đặt trong
nó.
* Cường độ điện trường: Là đại lượng đặc trưng cho điện trường về khả năng tác dụng lực.

 F


E = ⇒ F = q.E
q
Đơn vị: E(V/m)


q > 0 : F cùng phương, cùng chiều với E .


F
E
q<0:
cùng phương, ngược chiều với
.
r
- Véctơ cường độ điện trường E do 1 điện tích điểm Q gây ra tại một điểm M cách Q một
đoạn r có: - Điểm đặt: Tại M.
- Phương: đường nối M và Q
- Chiều:
Hướng ra xa Q nếu Q > 0
Hướng vào Q nếu Q <0
Q
 N .m 2 
E=k 2

 2 ÷
9  C

ε
.
r
- Độ lớn:
; k = 9.10
- Biểu diễn:

r

q>0

rE

M

r
E
q < 0M

r
1


GV: Nguyễn Ngọc Bảo
→

→

→

→

E = E1 + E2 + ..... + En

- Nguyên lí chồng chất điện trường:
Xét trường hợp tại điểm đang xét chỉ có 2 cường độ điện trường
  
E
= E1 + E2
+


+ E1 ↑↑ E2 ⇒ E = E1 + E2


E1 ↑↓ E2 ⇒ E = E1 − E2
+


E
⊥
E
E12 + E22
1
2 ⇒ E =
+
 

E
E12 + E22 + 2 E1E2 cos α
1 , E2 = α ⇒ E =
+
α
E1 = E2 ⇒ E = 2 E1 cos
2
Nếu
* Đường sức điện: Là đường được vẽ trong điện trường sao cho hướng của tiếp tưyến tại bất kỳ điểm
nào trên đường cũng trùng với hướng của véc tơ CĐĐT tại điểm đó.
4. Công của lực điện khi điện tích dịch chuyển trong điện trường: : Công của lực điện tác dụng vào 1
điện tích không phụ thuộc vào dạng của đường đi của điện tích mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm
đầu,điểm cuối của đường đi trong điện trường

(

)

'
'
AMN = q.E. M N = q.E.dMN
'
'
(với d MN = M N là độ dài đại số của hình chiếu của đường đi MN lên trục toạ độ ox với
chiều dương của trục ox là chiều của đường sức)
* Liên hệ giữa công của lực điện và hiệu thế năng của điện tích
AMN = WM - WN = q VM - q.VN =q(VM-VN)=q.UMN
5. Liên hệ giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường:

E=

U MN
'

M N

E=

'

U
d

hay :
* Ghi chú: công thức chung cho 3 phần 6, 7, 8:
A
U MN = VM − VN = MN = E.d MN
q
6. Điện thế, hiệu điện thế: (Điện thế tại các điểm M, N)
VM = Ed M ; VN = Ed N (V)
+ Đối với điện trường đều giữa hai bản tụ:
+ Thế năng điện trường: WM = qEd M ; WN = qEd N (J)
dM, dN là khoảng cách từ điểm M, N đến bản âm của tụ
+ Đối với điện trường của một điện tích:

WM = qEd M = qk

VM =

WM

q

 Q
 Q
Q
WN = q k 
d M ⇒ WM = q k 
rM
 rM  ;
 rN 
Q
VM = k
rM

Điện thế:
suy ra:
dM= rM, dN= rN là khoảng cách từ Q đến M, N
+ Hiệu điện thế giữa 2 điểm trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của
điện trường khi có 1 điện tích di chuyển giữa 2 điểm đó:

2


GV: Nguyễn Ngọc Bảo

U MN = VM − VN =

AMN
q

7. Định nghĩa tụ điện: Hệ 2 vật dẫn đặt gần nhau, mỗi vật là 1 bản tụ. Khoảng không gian giữa 2 bản là
chân không hay điện môi
Tụ điện phẳng có 2 bản tụ là 2 tấm kim loại phẳng có kích thước lớn ,đặt đối diện nhau, song song
với nhau:
C= Với S là diện tích đối diện giữa hai bản tụ
8. (Liên hệ giữa C, Q và U) Điện dung của tụ : Là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ
Q
C=
U
(Đơn vị là F.)
micrôFara 1 µ F = 10–6F
nanôFara
1 nF = 10–9F
picôFara
1 pF =10–12F
Công thức tính điện dung của tụ điện phẳng:

C=

ε .S
9.10 9.4π .d . Với S là phần diện tích đối diện giữa 2 bản.

Ghi chú : Với mỗi một tụ điện có 1 hiệu điện thế giới hạn nhất định, nếu khi sử dụng mà đặt vào 2
bản tụ hđt lớn hơn hđt giới hạn thì điện môi giữa 2 bản bị đánh thủng.
- Ghép tụ điện song song, nối tiếp

Cách mắc :
Điện tích
Hiệu điện thế
Điện dung

Ghi chú

GHÉP NỐI TIẾP
Bản thứ hai của tụ 1 nối với bản thứ nhất
của tụ 2, cứ thế tiếp tục
QB = Q1 = Q2 = … = Qn
UB = U1 + U2 + … + Un
1
1
1
1
=
+
+ ... +
C B C1 C 2
Cn
CB < C1, C2 … Cn

GHÉP SONG SONG
Bản thứ nhất của tụ 1 nối với
bản thứ nhất của tụ 2, 3, 4 …
QB = Q1 + Q2 + … + Qn
UB = U1 = U2 = … = Un
CB = C 1 + C 2 + … + C n
CB > C1, C2, C3

9. Hiệu điện thế giới hạn của tụ điện:

Q.U C.U 2 Q 2
W=

=
=
2
2
2C
10. Năng lượng của tụ điện:
- Năng lượng điện trường: Năng lượng của tụ điện chính là năng lượng của điện trường trong tụ điện.

ε .E 2 .V
W=
9.109.8.π

Tụ điện phẳng
với V=S.d là thể tích khoảng không gian giữa 2 bản tụ điện phẳng
W ε E2
w= =
V k 8π
Mật độ năng lượng điện trường:

B. Dòng điện không đổi
3


GV: Nguyễn Ngọc Bảo

11. Khái niệm: Dòng điện có chiều và cường độ không thay đổi theo thời gian được gọi là dòng điện
không đổi (cũng gọi là dòng điệp một chiều).

I=

q
t

I A
Cường độ của dòng điện này có thể tính bởi:
trong đó q là điện lượng dịch chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong thời gian t.
Ghi chú:
a) Cường độ dòng điện không đổi được đo bằng ampe kế (hay miliampe kế, . . . ) mắc xen vào mạch
điện (mắc nối tiếp).
b) Với bản chất dòng điện và định nghĩa của cường độ dòng điện như trên ta suy ra:
* cường độ dòng điện có giá trị như nhau tại mọi điểm trên mạch không phân nhánh.
* cường độ mạch chính bằng tổng cường độ các mạch rẽ.
It
−19
12. Số electron chạy qua dây dẫn:
ne = 1.6.10
Đơn vị [e]
13. Điện trở:
a) Điện trở mắc nối tiếp:
điện trở tương đươngR1
được tính
R2 bởi:
R3
Rn
Rm = Rl + R2+ R3+ … + Rn
U
Im = Il = I2 = I3 =… = In
Im = m
Um = Ul + U2+ U3+… + Un
Rm

b) Điện trở mắc song song:
điện trở tương đương được anh bởi:
1
1
1
1
1
=
+
+
+ ×××+
U
Rm R1 R2 R3
Rn
Im = m
R1 R2 R3
Rn
Im = I l + I 2 + … + In
Rm
Um = Ul = U2 = U3 = … = Un
c) Điện trở của dây đồng chất tiết diện đều:
ρ: điện trở suất (Ωm)
l
R=ρ
S
l: chiều dài dây dẫn (m)
S: tiết diện dây dẫn (m2)
14. Nguồn điện, suất điện động của nguồn điện:
• Nguồn điện là thiết bị tạo ra và duy trì hiệu điện thế để duy trì dòng điện. Mọi nguồn điện đều có
hai cực, cực dương (+) và cực âm (-).

Để đơn giản hoá ta coi bên trong nguồn điện có lực lạ làm di chuyển các hạt tải điện (êlectron; Ion)
để giữ cho:
* một cực luôn thừa êlectron (cực âm).
* một cực luôn thiếu ẽlectron hoặc thừa ít êlectron hơn bên kia (cực dương).
• Khi nối hai cực của nguồn điện bằng vật dẫn kim loại thì các
êlectron từ cực (-) di chuyển qua vật dẫn về cực (+).
Bên trong nguồn, các êlectron do tác dụng của lực lạ di chuyển từ
cực (+) sang cực (-). Lực lạ thực hiện công (chống lại công cản của
trường tĩnh điện). Công này được gọi là công của nguồn điện.

4


GV: Nguyễn Ngọc Bảo

•

Đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của nguồn điện gọi là suất điện động E được

ξ=

A
q

tính bởi:
(đơn vị của E là V)
trong đó : A là công của lực lạ làm di chuyển điện tích từ cực này sang cực kia. của nguồn điện.
|q| là độ lớn của điện tích di chuyển.
15. Công của dòng điện trên một đoạn mạch: Công của dòng điện là công của lực điện thực hiện khi làm
di chuyển các điện tích tự do trong đoạn mạch.

Công này chính là điện năng mà đoạn mạch tiêu thụ và được tính bởi:
I
A = U.q = U.I.t (J)
A
B
U
U : hiệu điện thế (V)
I : cường độ dòng điện (A); q : điện lượng (C); t : thời gian (s)
16. Công suất của dòng điện trên một đoạn mạch: Công suất của dòng điện đặc trưng cho tốc độ thực
hiện công của nó. Đây cũng chính là công suất điện tiêu thụ bởi đoạn mạch.
A
P = = U .I
t
Ta có :
(W)
* Hai loại dụng cụ tiêu thụ điện:
1. Công và công suất của dụng cụ toả nhiệt:
U2
A = R.I 2 .t =
×t
R
- Công (điện năng tiêu thụ):
(định luật Jun - Len-xơ)
U2
P = R.I =
R
- Công suất :
2. Công và công suất của máy thu điện
a) Suất phản điện
- Máy thu điện có công dụng chuyển hoá điện năng thành các dạng năng lượng khác không

phải là nội năng (cơ năng; hoá năng ; . . ).
2

Lượng điện năng này (A’) tỉ lệ với điện lượng truyền qua máy thu điện:

A′ = ξ .q = ξ .I .t

ξp

: đặc trưng cho khả năng biến đổi điện năng thành cơ năng, hoá năng, .. . của máy thu
điện và gọi là suất phản điện.
- Ngoài ra cũng có một phần điện năng mà máy thu điện nhận từ dòng điện được chuyển

Q′ = r .I 2 .t

thành nhiệt vì máy có điện trở trong rp:
- Vậy công mà dòng điện thực hiện cho máy thu điện tức là điện năng tiêu thụ bởi máy thu

A = A′ + Q′ = ξ .I .t + r .I 2 .t

điện là:
17. Định luật Joule-Lens: Nếu đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R, công của lực điện chỉ làm tăng nội
năng của vật dẫn. Kết quả là vật dẫn nóng lên và toả nhiệt.
U2
A = Q = R.I 2 .t =
×t
R
Kết hợp với định luật ôm ta có:
(J)
18. Các giá trị định mức của dụng cụ điện: Bóng đèn: 20V – 10W

Uđm = 20V; Pđm = 10W; Rđ = ; Iđ =
19. Công và công suất của nguồn điện:
* Công: Công của nguồn điện là công của lực lạ khi làm di chuyển các điện tích giữa hai cực để
duy trì hiệu điện thế nguồn. Đây cũng là điện năng sản ra trong toàn mạch.
5


GV: Nguyễn Ngọc Bảo

Ta có :

A = qξ = ξIt

ξ : suất điện động (V)

(J)

I: cường độ dòng điện (A)
q : điện tích (C)
* Công suất

A
= ξ .I
t
(W)

P=

Ta có :

20. Định luật Ôm toàn mạch (mạch kín): Cường độ dòng điện trong mạch kín:
- tỉ lệ thuận với suất điện động của nguồn điện
- tỉ lệ nghịch với điện trở toàn phần của mạch.
Ghi chú:

I
R

B

ξ = ( R + r ).I = U AB + Ir

* Có thể viết :

ξ

ξ
I=
r+R

A

ξ =U
(Lưu ý trong các hình vẽ ξ = E )
ξ
I=
r : dòng điện có cường độ rất lớn; nguồn điện bị
21. Hiện tượng đoản mạch: Nếu R = 0 thì
Nếu I = 0 (mạch hở) hoặc r << R thì

đoản mạch.
* Nếu mạch ngoài có máy thu điện (

I=

ξp

ξ

;rP) thì định luật ôm trở thành:

ξ −ξ p
R + r + rp

H=

Aich Pich U
Ir
R
=
= = 1− =
Atp
Ptp ξ
ξ R+r

A

ξ

R

B

22. Hiệu suất của nguồn điện:

I

I

A

ξ

R

B

23, 26, 27. Công thức tổng quát của định luật Ôm cho đoạn mạch gồm máy phát và thu ghép nối tiếp:

I=

U AB + Σξ − Σξ p
R + Σr + Σrp

A

ξ

I

ξ

R

B

Chú ý:




UAB: Dòng điện đi từ A đến B (Nếu dòng điện đi ngược lại là: -UAB)

ξ : nguồn điện (máy phát) ; ξ p : máy thu.

I > 0: Chiều dòng điện cùng chiều đã chọn.
I < 0: Chiều dòng điện ngược chiều đã chọn.
 R: Tổng điện trở ở các mạch ngoài.
∑r: Tổng điện trở trong của các bộ nguồn máy phát.
∑rp: Tổng điện trở trong của các bộ nguồn máy thu.
* Mắc nguồn điện thành bộ:
a. Mắc nối tiếp:

ξ = ξ1 + ξ 2 + ... + ξ n
rb = r1 + r2 + ... + ξ n

ξ b = nξ
rb = nr

ξ1 ξ ξ 3

ξn

ξb
6


ξ chú ý: Nếu có n nguồn giống nhau.
GV: Nguyễn Ngọc Bảo

b. ξ
Mắc xung đối:

ξ

ξ

ξ b = ξ1 − ξ 2
rb = r1 + r2

c.

ξ

Mắc song song ( các nguồn giống nhau).

ξb = ξ
rb = r / n

d.

ξ

Mắc hỗn hợp đối xứng (các nguồn giống nhau).
m: là số nguồn trong một dãy (hàng ngang).
n: là số dãy (hàng dọc).
ξ,r

ξ,r

ξ b = mξ
mr
rb =
n

Tổng số nguồn trong bộ nguồn:
N = n.m

ξ,r

 ξ
PN = 
 r + RN
24. Tìm R theo công suất mạch ngoài:

ξ

ξ,r
2


 R


25. Mạch kín gồm 1 nguồn điện và biến trở R: Tìm để công suất cực đại:

Ta cần tìm biểu thức P theo R, khảo sát biểu thức ta sẽ tìm được R để P max và giá trị
Pmax.
Xét

đạt giá trị cực tiểu khi R = r. (bất đẳng thức côsi) Khi đó Pmax =

28, 29. Xác định cách mắc các nguồn theo I hoặc P (Để dèn sáng bình thường):
Bước 1: Tính công suất mạch ngoài

PN = N .Pđm

(1) Với N là số đèn

P = ( ξ − Ir ) I

N
Bước 2: Biết PN tính I cường độ dòng điện mạch chính bằng việc giải pt bậc 2:
(2)
Bước 3: Tính n số dãy mắc song song, m số đèn mắc nt trong 1 dãy bằng công thức:

I = n.I đm

(3) ; N = n.m (4)
30. Xác định cách mắc các nguồn để công suất mạch ngoài cực đại:

C. Dòng diện trong các môi trường
31. Sự phụ thuộc điện trở suât của kim loại vào nhiệt độ:

ρ = ρ 0 [1 + α (t − t0 )]
7


GV: Nguyễn Ngọc Bảo

α : hệ số nhiệt điện trở, đơn vị : K-1, độ-1

[

R = R 1 + α (t − t )

]

0
0
32. . Sự phụ thuộc điện trở R vào nhiệt độ:
33.34. Suất diện động nhiệt điện: Nếu lấy 2 dây kim loại khác nhau và hàn 2 đầu lại, 1 mối hàn giữ ở
nhiệt độ cao, mối còn lại ở nhiệt độ thấp thì hiệu điện thế giữa đầu nóng và đầu lạnh không giống nhau,
trong mạch có một suất điện động gọi là SĐĐ nhiệt điện và bộ hai dây dẫn hàn hai đầu gọi là cặp nhiệt
điện

ξ = α T [TC − TT ] Trong đó: (T -T ) là hiệu to ở đầu nóng & đầu lạnh ; α là hệ số to điện
C
T
T

động (V.K-1 )
35. Hiện tượng siêu dẫn, ý nghĩa: Khi nhiệt độ hạ xuống dưới nhiệt độ TC nào đó, điện trở của kim loại
(hay hợp kim) đó giảm đột ngột đến giá trị bằng không. Hiện tượng đó gọi là hiện tượng siêu dẫn.
* Ý nghĩa: tạo ra nam châm điện với từ trường cực mạnh
36. Bản chất của dòng điện trong chất điện phân: Dòng điện trong chất điện phân là dòng dịch chuyển có
hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm ngược chiều điện trường.
- Chất điện phân không dẫn điện tốt bằng kim loại
- Dòng điện trong chất điện phân không chỉ tải điện mà còn tải cả vật chất đi theo
37. Ứng dụng của hiện tượng điện phân:
- Luyện kim: Người ta dựa vào hiện tượng cực dương tan để tinh chế kim loại, điều chế kim loại.
- Mạ điện: là dùng phương pháp điện phân để phủ một lớp kim loại lên những đồ vật bằng kim loại
khác. Khi đó vật cần được mạ dùng làm cực âm, kim loại dùng để mạ làm cực dương, còn chất điện
phân là dung dịch muối của kim loại dùng để mạ.
38. Bản chất của kim loại làm catot của bình điện phân:

d=

m
S .D

Trong đó: S là diện tích (m2 ),
khối lượng riêng
Định luật I Faraday: Khối lượng của chất giải phóng ở điện cực trong hiện tượng điện phân:
k.q =k.I.t
k: là đượng lượng điện hoá của chất giải phóng ở điện cực, đơn vị kg/C
Định luật II Faraday: Khối lượng của chất giải phóng ở điện cực trong hiện tượng điện phân:
• F=96.500C/mol là số Faraday – là hằng số đối với mọi chất.
• A: khối lượng mol nguyên tử của chất giải phóng ở điện cực.
• N là hoá trị của chất giải phóng ở điện cực.

40. Thể tích khí thu được khi điện phân nước pha axit:
*Bước 1: Áp dụng định luật Faraday tính khối lượng chất khí

39. Bề dày lớp mạ kim loại bẳng điện phân dd muối:

*Bước 2: Áp dụng công thức
Hoặc áp dụng PTTTKLT:

V=

D là
m=

mkhí
.22,4
M khí
Nếu khí ở đktc,

p0V0 pV
=
T0
T

8