Định luật bảo toàn điện tích

CHỦ ĐỀ 1: TƢƠNG TÁC GIỮA CÁC ĐIỆN TÍCH- ĐL BẢO TỒN ĐIỆN TÍCH
(BÀI 1: ĐỊNH LUẬT COULOMB)
Định luật Coulomb: Lực tương tác giữa hai điện tích điểm q1, q2 đứng yên:

F
Với: k =

k q1.q2

 .r 2

1
= 9.10 9 (Nm2/C2): là hệ số tỉ lệ;
4 o

o = 8,85.10 – 12 (F/m): là hằng số điện.
: là hằng số điện môi của môi trường.

-

Mật độ điện dài:  

dq
d

co

dq
dS

an

Mật độ điện mặt:  

th

-

cu

u

du
o

ng

Mật độ điện khối:  

ng

dq
dV

-

.c
om

-

Trang 1

CuuDuongThanCong.com

/>

CHỦ ĐỀ 2: VECTƠ CƢỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƢỜNG
(BÀI 2: ĐIỆN TRƢỜNG)
1.

Điện trƣờng là vùng môi trường vật chất tồn tại xung quanh các điện tích và tác dụng lực lên các điện tích




khác đặt trong nó: E  F

(V/m)

q

2.
a.

Điện trƣờng: Gây ra bởi:
Một điện tích điểm:

.c
om

(V/m)
Q>0: E hướng ra xa Q
Q<0; E hướng lại gần Q

b.

Vịng dây trịn, bán kính a, tích điện đều Q:

kQx
3

co

E

ng

Điện trường tại M cách tâm O một khoảng cách x:

an

 (a 2  x 2 ) 2

c.

th

=> Tại tâm O: x= 0  E=0

Mặt rộng vơ hạn, tích điện đều với mật độ điện tích mặt σ> 0:

||
2o

du
o

E

ng

Điện trường tại điểm M trên trục, cách mặt phẳng một đoạn x:

(với  0  8.85.1012 F/m)

x

cu

u

Chứng tỏ điện trường của mặt rộng vô hạn này không
phụ thuộc vào khoảng cách từ điểm khảo sát M đến mặt phẳng.
d.

Thanh dài (dây dài) vơ hạn, tích điện đều với mật độ dài λ> 0: Điện trường tại điểm M cách thanh một
đoạn a:

E

2k |  |
a

Trang 2

CuuDuongThanCong.com

/>

CHỦ ĐỀ 3:ĐƢỜNG SỨC ĐIỆN TRƢỜNG- ĐIỆN THÔNG- ĐỊNH LÝ GAUSS
BÀI 2: (TIẾP THEO)
e. Khối cầu tâm O, bán kính a, tích điện đều với mật độ khối ρ > 0:
- Điện trường tại điểm M nằm ngoài khối cầu:

Engoài 

kQ
r 2

(Giống như một điện tích điểm đặt tại tâm)

Etrong 

r
30

 dE 





(S)

 EdScos 

(S)

an

(S)



E.d S 

co

E 

- Điện thông:

ng

Điện thông- thông lƣợng điện cảm:



D  0 E

Điện cảm:

-

Thông lƣợng điện cảm :

D 

 d

D



(S )

(C/m2)

 Dd S   D.dS.cos 

(S )

(S )

Định lý Gauss (Mặt kín):

u

-

 

với   (E; n)

du
o

-

(V.m)

ng



th

Nếu E là điện trường đều và S là mặt phẳng:  E  E.S.cos 

E 

 E.d s 

(S )

D 

Q

cu

3.

.c
om

- Điện trường tại điểm M nằm trong khối cầu:

Trong ( S )

 . 0

 D.d s   Q

Trong ( S )

(S )

Trang 3

CuuDuongThanCong.com

/>

CHỦ ĐỀ 4: ĐIỆN THẾ- HIỆU ĐIỆN THẾ- QUAN HỆ GIỮA E VÀ V
(BÀI 3)

2.

Điện thế:

a.

Điện thế tại điểm M do điện tích Q gây ra: VM 
Nếu gốc điện thế ở vô cùng  C  0 => VM 

kQ
 rM

Mặt rộng vơ hạn, tích điện đều với mật độ mặt 𝝈 :

co

b.

kQ
C
 rM

.c
om

Công lực điện trƣờng:

ng

1.

an

- Điện trường tại M cách mặt phẳng khoảng cách x: E (1mp) 

th

- Điện thế tại M cách mặt phẳng khoảng cách x: V(1mp )  

Gốc điện thế tại 𝝈 >0:

Gốc điện thế tại 𝝈 <0:

u

du
o

ng


.x
2 0

cu

3.

dV
Mối liên hệ giữa E và V : E  
dn

||
2o

Trang 4

CuuDuongThanCong.com

/>

CHỦ ĐỀ 5: VẬT DẪN- TỤ ĐIỆN- NĂNG LƢỢNG ĐIỆN TRƢỜNG
(BÀI 4: VẬT DẪN)
0. Vật dẫn là vật có các hạt mang điện tự do. Kim loại là vật dẫn điển hình.
1. Tính chất của vật dẫn:


Trong lịng vật dẫn khơng có điện trường Etrong=0.



Tồn bộ vật dẫn là khối đẳng thế.



Vectơ cường độ điện trường E trên bề mặt vật dẫn có phương vng góc với bề mặt vật dẫn, và có






0

.c
om

độ lớn E 

Điện tích chỉ phân bố bề mặt ngoài vật dẫn.

2. Điện dung của vật dẫn cơ lập phụ thuộc vào hình dạng, kích thƣớc vật dẫn.

C

ng

Tụ phẳng:

 . 0 .S

1F  106  F  109 nF  1012 pF

d

co



an

S: diện tích hai bản cực (m2)

Với

th

d :khoảng cách hai bản cực (m),

E



Q  C.U

cu

u

3. Ghép tụ:

du
o

U
d





ng

 0  8,85.1012 F / m

Ghép nối tiếp:

Q  Q1  Q2  Q3  ...  Qn


Ghép song song:

U  U1  U 2  U3  ...  U n
4. Năng lƣợng của tụ điện:

1
W  .CU 2
2

Trang 5

CuuDuongThanCong.com

/>

BÀI 5: SO SÁNH ĐIỆN TRƢỜNG VÀ TỪ TRƢỜNG TĨNH
0. Từ trƣờng là môi trường vật chất tồn tại xung quanh các dòng điện và tác dụng lực từ lên các dịng điện
khác đặt trong nó.
1. Từ thơng cho biết số lượng đường sức từ gởi qua mặt (S).

m 

 dm 

 BdScos α 



(S)

(S)

(S)





B.d S

Trong hệ SI, đơn vị đo từ thông là vêbe (Wb).




.c
om

2. So sánh Điện trƣờng E và Từ trƣờng H .
Điện trƣờng
- Xung quanh điện tích có điện trường.

Từ trƣờng
- Xung quanh dịng điện có từ trường.

- Đặc trưng cho điện trường tại mỗi điểm là vectơ - Đặc trưng cho từ trường tại mỗi điểm là vectơ cảm


ng



cường độ điện trường E .

ứng từ B .


Q
r 2

- Hằng số điện: 0 = 8,85.10 – 12 F/m




du
o

- Vectơ cảm ứng điện: D  0 E

ng

- Hệ số điện môi: 

an

dB 

th



điểm: E  k

co

- Vectơ cường độ điện trường gây bởi một điện tích - Vectơ cảm ứng từ gây bởi một yếu tố dòng điện:

- Đường sức điện

0
 Id , r 

4r 3 

- Hằng số từ: 0 = 4.10 – 7 H/m
- Hệ số từ môi: 




- Vectơ cảm ứng từ: B  0 H
- Đường sức từ

- Điện thông E: cho biết số lượng đường sức điện - Từ thông m: cho biết số lượng đường sức từ B gửi
trường E gửi qua mặt S:

u

 E.dS  E.dS.cos 
(S)

m 

cu

E 

qua mặt S:







- Lực điện trường: F  q E
- Định lý Gauss:

 E.dS 

 B.dS  B.dS.cos 
(S)

q

trong(S)

0

(s)



- Lưu thông của vectơ cđđt:







- Lực từ: d F   Id , B



E.d  U AB

- Định lý Gauss:

 B.dS  0
(s)

- Lưu thông của vectơ cđtt:

(AB)

 Hd   I
(C)

Trang 6

CuuDuongThanCong.com

/>
k

k


CHỦ ĐỀ 6: VECTƠ CẢM ỨNG TỪ B- CƢỜNG ĐỘ TỪ TRƢỜNG H
(BÀI 5: TỪ TRƢỜNG TĨNH)
1. Cảm ứng từ B: Xác định bằng quy tắc vặn nút chai (hay Quy tắc nắm tay phải):
- Cùng chiều kim đồng hồ: B hướng vào
- Ngược chiều kim đồng hồ: B hướng ra




B  0 H
2. Vectơ cảm ứng từ:
3. Xác định cảm ứng từ B:

B

.0 .I
.  cos 1  cos  2 
4 .h

+ Dòng điện rất dài, hay điểm khảo sát nằm gần dòng điện:

ng

.0 .I
2 .h

co

BM 

.c
om

a. Cảm ứng từ của dòng điện thẳng:

+ Dòng điện rất dài, điểm khảo sát nằm trên đường

.0 .I
4 .h

an

vng góc với dòng điện tai một đầu: BM 

th

+ Điểm khảo sát nằm trên đường thẳng chứa dòng điện:

BM  0

.0 .I
2R

du
o

B0 

ng

b. Cảm ứng từ tâm O của vòng dây điện trịn bán kính R:

+ Nếu cung trịn chắn một góc α ở tâm thì : B0( ) 

.0 .I
.
4 .R

cu

u

c. Cảm ứng từ trong lòng ống dây:

với: n: mật độ dòng (vòng/m)
+ Dây Soneloid: n 

N
L

Vậy: Từ trường trong lòng ống dây Soneloid là từ trường đều.
Với:

L : chiều dài ống dây (m)
N : số vòng dây quấn trên ống (vòng)

+ Dây Torid:

n

N
2 r

Vậy: Từ trường trong lòng ống dây Teroid là từ trường không đều.
Trang 7

CuuDuongThanCong.com

/>

CHỦ ĐỀ 7: TỪ THÔNG - ĐỊNH LÝ VỀ TỪ TRƢỜNG- LỰC TỪ F
BÀI 5 (tt)
1. Từ thông: Cho biết số lượng đường sức từ gởi qua mặt (S).

m 



 dm 

 BdScos α 



(S)

(S)

(S)



B.d S

Trong hệ SI, đơn vị đo từ thông là vêbe (Wb).

2. Định lý Gauss: m 

 B.dS  0 (Trong tự nhiên khơng có từ tích)
(s)

 Hd   I

k

(Cùng chiều vặn nút chai: I > 0; ngược chiều I < 0)

k

(C)

ng

3. Định lý Ampre:

 

với:   (B; n)

.c
om

Nếu B là từ trường đều và S là mặt phẳng: m  B.S.cos 

co

4. Lực từ F: Xác định theo quy tắc Bàn tay trái

a. Tác dụng của từ trƣờng lên dòng điện thẳng:
 

  (B; I )

th

Với

an

F  BI sin 

ng

b. Tác dụng của từ trƣờng đều lên khung dây:
Mômen lực từ tác dụng: M  N.B.I .S.sin 
 

du
o

với   (B; n)

c. Lực tƣơng tác giữa 2 dòng điện thẳng dài vô hạn:

.0 .I1.I 2 .l
2 d

cu

u

F

Lực tương tác trên mỗi đơn vị chiều dài:

f 

F



.0 .I1.I 2
2 d

+ Hai dòng điện song song cùng chiều: hút nhau.
+ Hai dòng điện song song ngƣợc chiều: đẩy nhau.

Trang 8

CuuDuongThanCong.com

/>

CHỦ ĐỀ 8: TÁC DỤNG CỦA TỪ TRƢỜNG LÊN ĐIỆN TÍCH ĐANG CHUYỂN
ĐỘNG- LỰC LORENTZ (BÀI 6)


Hạt mang điện chuyển động trong từ trường chịu tác dụng của lực từ, lực này gọi là lực Lotentz:

F  qv  B
Các đặc điểm của lực Lorentz:
 Có phương vng góc với v và B.
 Có chiều theo quy tắc bàn tay trái đối với điện tích dƣơng, quy
tắc bàn tay phải đối với điện tích âm:

.c
om

Đặt bàn tay trái (hoặc phải) sao cho các đường cảm ứng từ hướng
xuyên qua lòng bàn tay, chiều đi từ cổ tay đến bốn ngón tay là

chiều của v , thì ngón tay cái chỗi ra 900 sẽ chỉ chiều của lực Lorentz.
 

với

  (B; v)

ng

 Độ lớn: F  q vB sin  ,

co

 Điểm đặt tại điện tích q.

3. Chuyển động của hạt điện tích trong từ trƣờng đều:

an

a. Nếu vecto vận tốc đầu v song song với B :

th

 F =0 điện tích chuyển động thẳng đều theo hướng cũ.

ng

b. Nếu vecto vận tốc đầu v vng góc với B :

vào tâm, có:

du
o

 Điện tích chuyển động trịn đều với lực Lorents hướng

u

v2
- Độ lớn: F  q Bv  ma n  m
r

cu

- Bán kính quỹ đạo: r 

mv
qB

2 m

- Chu kỳ quay: T  q B

c. Nếu vecto vân tốc ban đầu tạo với B một góc 𝜽:
Quỹ đạo của điện trường là những đường xoắn lò xo, với

r
- Bán kính xoắn lị xo:
- Chu kỳ T 

2 m
qB

mv mv0 sin 

qB
qB
Bước xoắn h  v/ / .T  v0cos

2 m
qB

Trang 9

CuuDuongThanCong.com

/>

CHỦ ĐỀ 9: CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ (BÀI 7)
- Định luật Lenz: cho phép xác định chiều của dòng điện cảm ứng Ic: “Dòng điện cảm ứng trong một mạch kín
phải có chiều sao cho từ trường mà nó sinh ra chống lại nguyên sinh ra nó.”








Nếu  m tăng thì B C  B ; Nếu  m giảm thì B C  B
Vẽ Bc, sau đó dùng quy tắc nắm tay phải suy ra dòng điện cảm ứng Ic
- Định luật Faraday về suất điện động cảm ứng:

.c
om

dm
d ( B.S .cos  )
 N
dt
dt

  N

(Lấy đạo hàm của thông số biến thiên theo thời gian)
 

Với từ thơng:  m  B.S.cos 

;   (B; n)

:

co

Tính vận tốc góc

ng

Suất điện động cực đại: 0  NBS

n vòng/s 

an

1 vòng  2
= 2 .N (rad/s)

| d m |
 Bv sin 
dt

ng



th

- Đoạn dây dẫn chuyển động trong từ trƣờng đều:

 

;   (B; v)

cu

u

- Hệ số tự cảm:  m  LI

du
o

Nếu mạch hở thì hai đầu đoạn MN có hiệu điện thế: U 

- Hệ số tự cảm của ống dây: L 



 m 0 N 2S

I

Trang 10

CuuDuongThanCong.com

/>

CHỦ ĐỀ 10: GIAO THOA ÁNH SÁNG (BÀI 8+9)
- Sóng điện từ truyền trong chân không, với vận tốc c= 3.108m/s, bước sóng 0 

c

n

- Sóng điện từ truyền trong môi trường chiết suất n, với vận tốc: v 
- Bước sóng truyền trong mơi trường chiết suất n là:  

c
f

0

(BT 9.2-B SGK)

n

 Khi truyền từ môi trường này sang môi trường khác: Chỉ vận tốc v và bước sóng λ thay đổi, chu kỳ T và
tần số f khơng đổi.
a.

(BT 9.6-D; 9.7-B SGK)

Quang lộ:

khoảng thời gian đó:

L  ns

(m) ;

.c
om

Quang lộ của ánh sáng trong thời gian t là quãng đường mà ánh sáng truyền được trong chân không trong
với n: chiết suất của từng vùng môi trường, s: quãng đường

(BT 9.1-B SGK)

ng

2. Giao thoa:

co

Hiện tượng hai hay nhiều sóng ánh sáng gặp nhau, tạo nên trong khơng gian những dải sáng, tối xen kẽ nhau gọi
là sự giao thoa ánh sáng.

an

Những dải sáng và tối đó được gọi là những cực đại và cực tiểu giao thoa, hay các vân giao thoa; chúng tương

th

ứng với những giá trị cực đại và cực tiểu của cường độ ánh sáng.
a. Điều kiện để có có giao thoa: hai sóng phải là hai sóng kết hợp và có cùng phương truyền sóng.

ng

Sóng kết hợp: là những sóng ánh sáng có cùng tần số và độ lệch pha không đổi theo thời gian.
b. Giao thoa bởi hai nguồn điểm:

du

o

- Điều kiện để có cực đại giao thoa:

Tại những điểm mà hiệu quang lộ của hai sóng tới bằng số nguyên lần bước sóng sẽ cho cực đại giao
L2 – L1 = k

u

thoa:

cu

với k = 0, 1, 2, …, gọi là bậc giao thoa.

- Điều kiện để có cực tiểu giao thoa:
Tại những điểm mà hiệu quang lộ của hai sóng tới bằng số bán nguyên lần bước sóng sẽ cho cực tiểu
giao thoa L2 – L1 = (k + 0,5)
3. Giao thoa Young:
- Gọi khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp hoặc giữa hai vân tối liên tiếp là khoảng vân i, thì:

i

D
(BT 9.3- SGK: Có 17 vân giao thoa nên có 16 khoảng vân: 16i= 32mm => i= 2mm => λ)
a

(BT 9.16-A SGK:do khi truyền vào mơi trường có chiết suất n, thi bước sóng giảm n lần => khoảng vân i giảm)
Với:  là bước sóng, D: khoảng cách từ khe tới màn, a: khoảng cách giữa hai khe.
Khi đó, vị trí của vân sáng phải thỏa cơng thức: xs = ki

và vị trí của vân tối phải thỏa công thức:

xt = (k + 0,5)i

(BT 9.4-B SGK: i= 1mm=> vân tối 4)

Trang 11

CuuDuongThanCong.com

/>