Cập nhật thông tin chi tiết về Vật Lí 11/Chương 1/Bài 1 mới nhất trên website Tvzoneplus.com. Hy vọng nội dung bài viết sẽ đáp ứng được nhu cầu của bạn, chúng tôi sẽ thường xuyên cập nhật mới nội dung để bạn nhận được thông tin nhanh chóng và chính xác nhất.
Điện tích, định luật Cu-lông
Điện tích
Điện tích là một tính chất cơ bản và không đổi của một số hạt hạ nguyên tử (hạt sơ cấp), đặc trưng cho tương tác điện từ giữa chúng. Điện tích tạo ra trường điện từ và cũng như chịu sự ảnh hưởng của trường điện từ. Sự tương tác giữa một điện tích với trường điện từ, khi nó chuyển động hoặc đứng yên so với trường điện từ này, là nguyên nhân gây ra lực điện từ, một trong những lực cơ bản của tự nhiên.
Định luật Cu-lông
Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm đặt trong chân không có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.
F =
k: hệ số tỉ lệ, phụ thuộc vào hệ đơn vị ta dùng. Trong hệ đơn vị SI[1], k có giá trị
k =
F: lực (N)
r: bán kính (m)
q1, q2: độ lớn hai điện tích (culong – C)
↑
Hệ đo lường quốc tế (viết tắt “SI’, tiếng Pháp: Système International d’unités, tiếng Anh: System International units)
Lực tương tác giữa các điện tích điểm đặt trong điện môi đồng tính. Hằng số điện môi
Điện môi là môi trường cách điện.
Khi đặt các điện tích trong một điện môi đồng tính thì lực tương tác giữa chúng sẽ yếu đi e lần so với khi đặt nó trong chân không. e gọi là hằng số điện môi của môi trường (e³ 1).
Lực tương tác giữa các điện tích điểm đặt trong điện môi:
Đối với chân không thì ε = 1
Lực tương tác giữa các vật mang điện phụ thuộc vào môi trường xung quanh chúng. Thí nghiệm chứng tỏ rằng, ở một khoảng cách nhất định, lực Coulomb giữa hai điện tích đặt trong điện môi đồng chất nhỏ hơn lực tác dụng giữa chúng trong chân không ε lần (đọc là epxilon). Đây là một hằng số phụ thuộc vào tính chất của điện môi mà không phụ thuộc vào độ lớn và khoảng cách giữa các điện tích. Nó được gọi là hằng số điện môi của môi trường, đặc trưng cho tính chất điện của môi trường đó. Nó là đại lượng không có thứ nguyên; tức là một số thuần tuý, không có đơn vị.
Hằng số điện môi là một đặc trưng quan trọng cho tính chất điện của một chất cách điện. Nó cho ta biết, khi đặt các điện tích trong chất đó thì lực tác dụng giữa chúng sẽ nhỏ đi bao nhiêu lần so với khi đặt chúng trong chân không
Vật Lí 11/Chương 2/Bài 8
Điện năng. Công suất điện
I. Điện năng tiêu thụ và công suất điện
1. Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch
A = Uq = UIt
Điện năng tiêu thụ của một đoạn mạch bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện và thời gian dòng điện chạy qua đoạn mạch đó.
2. Công suất điện
Công suất điện của một đoạn mạch bằng tích của hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó.
II. Công suất toả nhiệt của vật dẫn khi có dòng điện chạy qua
1. Định luật Jun – Len-xơ
Nhiệt lượng toả ra ở một vật dẫn tỉ lệ thuận với điện trở của vật dẫn, với bình phương cường độ dòng điện và với thời gian dòng điện chạy qua vật dẫn đó
2. Công suất toả nhiệt của vật dẫn khi có dòng điện chạy qua
Công suất toả nhiệt ở vật dẫn khi có dòng điện chạy qua được xác định bằng nhiệt lượng toả ra ở vật dẫn đó trong một đơn vị thời gian.
III. Công và công suất của nguồn điện
1. Công của nguồn điện
Công của nguồn điện bằng điện năng tiêu thụ trong toàn mạch.
2. Công suất của nguồn điện
Công suất của nguồn điện bằng công suất tiêu thụ điện năng của toàn mạch.
Dạng Bài Tập
Đoạn mạch chỉ tỏa nhiệt:
– Áp dụng các công thức về nhiệt lượng hay công suất nhiệt để thực hiện tính toán.
– Đối với các đèn điện có dây tóc, lưu ý:
+ các giá trị hiệu điện thế và công suất ghi trên đèn là giá trị định mức. với các giá trị này đèn sáng bình thường.
+ với các giá trị của hiệu điện thế và cường độ khác với giá trị định mức, đèn sáng không bình thường. công suất nhiệt cũng khác công suất định mức.
Ví dụ trên đèn ghi 220V – 75W có nghĩa là nếu điện áp hai đầu bóng đèn là 220V thì công suất của đèn là 75W, nếu điện áp lớn hơn 220V thì đèn sáng chói và có thể bị hỏng, nếu nhỏ hơn 220V thì đèn sáng mờ.Giải Vật Lí 11 Bài 1: Điện Tích. Định Luật Cu Lông
Sự nhiễm điện của các vật: Khi cọ xát các vật như thanh thủy tinh, thanh nhựa,…. vào dạ hoặc lụa,.. thì chúng có thể hút các vật nhỏ nhẹ khác như giấy vụn, sợi bông,… (nhiễm điện do cọ xát).
Điện tích: là vật mang điện (vật nhiễm điện).
Điện tích điểm: là vật tích điện (điện tích) có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách tới điểm mà ta đang xét.
Tương tác điện: là sự đẩy hay hút nhau giữa các điện tích.
Các điện tích cùng loại (cùng dấu) thì đẩy nhau.
Các điện tích điểm khác loại (cùng dấu) thì hút nhau.
2. Định luật Cu – lông
Định luật Cu – lông: Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệ thuận với độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.
Trong đó:
F: Lực tĩnh điện (N).
$k = 9.10^{9}$: hệ số tỉ lệ ($frac{N.m^{2}}{C^{2}}$).
q 1 ,q 2: độ lớn của hai điện tích (C).
r: khoảng cách giữa hai điện tích (m).
Điện môi: Môi trường cách điện.
Lực tương tác giữa hai điện tích điểm đặt trong điện môi đồng tính: khi hai điện tích đặt trong môi trường điện môi thì lực tương tác giữa chúng sẽ yếu đi $varepsilon $ lần. $varepsilon $ được gọi là hằng số điện môi.
Chú ý: $varepsilon geq 1$; Với chân không $varepsilon = 1$.
Ý nghĩa của hằng số điện môi: Cho biết khi đặt các điện tích trong chất đó thì lực tương tác giữa chúng sẽ giảm đi bao nhiêu lần so với khi chúng đặt trong chân không.
Bài giải:
Điện tích điểm là một vật tích điện có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách tới điểm mà ta xét.
Bài giải:
Định luật Cu-lông: Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm đặt trong chân không có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệ thuận với độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.
Trong đó:
F: Lực tĩnh điện (N).
$k = 9.10^{9}$: hệ số tỉ lệ ($frac{N.m^{2}}{C^{2}}$).
q 1 ,q 2: độ lớn của hai điện tích (C).
r: khoảng cách giữa hai điện tích (m).
Bài giải:
Lực tương tác giữa các điện tích khi đặt trong một môi trường điện môi sẽ nhỏ hơn $varepsilon $ lần lực tương tác giữa các điện tích khi đặt trong chân không.
$varepsilon $: được gọi là hằng số điện môi
Bài giải:
Hằng số điện môi cho biết tính chất điên của một chất cách điện. Nó cho biết khi đặt các điện tích trong đo thì lực tác dụng sẽ nhỏ đi bao nhiêu lần so với khi đặt chúng trong chân không.
Chọn câu đúng.
Khi tăng đồng thời độ lớn của hai điện tích điểm và khoảng cách giữa chúng lên gấp đôi thì lực tương tác giữa chúng.
A. tăng lên gấp đôi.
B. giảm đi một nửa.
C. giảm đi bốn lần.
D. không thay đổi.
Bài giải:
Chọn đáp án D
Giải thích: Áp dụng định luật Cu-lông, ta có:
Trong các trường hợp nào sau đây, ta có thể coi các vật nhiễm điện là các điện tích điểm ?
A. Hai thanh nhựa đặt cạnh nhau.
B. Một thanh nhựa và một quả cầu đặt cạnh nhau.
C. Hai quả cầu nhỏ đặt xa nhau.
D. Hai quả cầu lớn đặt gần nhau.
Bài giải:
Chọn đáp án C.
Giải thích: Khi hai quả cầu nhỏ đặt xa nhau thì khoảng cách của chúng rất lớn xo với kích thước của chúng nên có thể coi là điện tích điểm.
Bài giải:
Giống nhau
Tương đồng về biểu thức
Cách phát biểu tương đồng
Hai lực đều tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách
Khác nhau
Bản chất: Lực tương tác giữa hai điện tích điểm (lực điện).
Độ lớn của lực lớn hơn lực hấp dẫn
Bản chất: Lực tương tác giữa hai vật có khối lượng m (lực cơ học).
Độ lớn rất nhỏ
Hai quả cầu nhỏ mang hai điện tích có độ lớn bằng nhau, đặt cách nhau 10 cm trong chân không thì tác dụng lên nhau một lực là 9.10-3 N. Xác định điện tích của hai quả cầu đó.
Bài giải:
Áp dụng định luật Cu-lông, ta có:
$Leftrightarrow $ $q = sqrt{frac{F.r^{2}}{k}} = sqrt{frac{9.10^{-3}.(10.10^{-2})^{2}}{9.10^{9}}} = pm 10^{-7}$ (C)
Giải Bài Tập Vật Lí 11
Giải Bài Tập Vật Lí 11 – Bài 31: Tương tác giữa hai dòng điện thẳng song song. Định nghĩa đơn vị ampe (Nâng Cao) giúp HS giải bài tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành các khái niệm và định luật vật lí:
Câu c1 (trang 155 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Hãy áp dụng quy tắc nắm tay phải và quy tắc bàn tay trái. Hãy chỉ ra rằng hai dòng điện song song ngược chiều thì đẩy nhau.
Lời giải:
Giả sử hai dòng điện I 1, I 2 có chiều ngược nhau như hình vẽ.
Gọi → là cảm ứng từ do dòng điện I 1 gây ra tại vị trí của dòng điện I 2; → là cảm ứng từ do dòng điện I 2 gây ra tại vị trí của dòng điện I 1.
Áp dụng quy tắc bàn tay trái ta suy ra được chiều của →; → như hình vẽ ⇒ hai dòng điện song song ngược chiều thì đẩy nhau.
Câu 1 (trang 156 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Hãy nêu những điều mà em biết về lực tương tác từ giữa hai dòng điện thẳng song song cùng chiều, ngược chiều (chẳng hạn phương, chiều… của lực)
Lời giải:
Lực tương tác từ F → giữa hai dòng điện thẳng song song:
Có phương nằm trong mặt phẳng chứa hai dòng điện và vuông góc với hai dòng điện
Có chiều hướng vào (là lực hút) nếu hai dòng điện I 1 và I 2 cùng chiều
Có chiều hướng ra (là lực đẩy) nếu hai dòng điện I 1 và I 2 ngược chiều
Bằng nhau về độ lớn và có độ lớn tính trên một đơn vị chiều dài của dòng điện:
Với a khoảng cách giữa hai dây
Câu 2 (trang 156 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Hãy giải thích về lực hút giữa hai dòng điện song song cùng chiều, hay lực đẩy giữa hai dòng điện song song ngược chiều
Lời giải:
Trương tự câu C1.
Câu 3 (trang 156 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Cho hai dòng điện thẳng song song, viết công thức lực từ tác dụng trên mỗi đơn vị dàu của mỗi dòng điện
Lời giải:
Lực từ tác dụng trên mỗi đơn vị chiều dài của mỗi dòng điện
Câu 4 (trang 156 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Phát biểu định nghĩa đơn vị ampe
Lời giải:
Ampe là cường độ của dòng điện không đổi khi chạy trong hai dây dẫn thẳng, tiết diện nhỉ, rất dài, song song nhau và cách nhau 1 m trong chân không thì trên mỗi mét dài của mỗi dây có một lực từ bằng 2.10-7 N tác dụng
Bài 1 (trang 156 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Chọn phương án đúng
Khi tăng đồng thời cường độ dòng điện trong cả hai dây dẫn song song lên 3 lần thì lực tác dụng lên một đơn vị chiều dài của mỗi dây tăng lên:
A. 3 lần B. 6 lần C. 9 lần D. 12 lần
Lời giải:
Lực tác dụng lên một đơn vị chiều dài của mỗi dây lúc đầu là:
Khi tăng đồng thời cường độ dòng điện trong cả hai dây dẫn song song lên 3 lần, tức là
Lực tác dụng lên một đơn vị chiều dài của mỗi dây lúc đó là:
Đáp án: C
Bài 2 (trang 157 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Hai dây dẫn thẳng, dài, đặt song song nhau và cách nhau d = 10 cm đặt trong không khí. dòng điện trong hai dây đó có cường độ là I1=2A,I2=5A. Tính lực từ tác dụng lên một đoạn có chiều dài 0,20 m của mỗi dây dẫn.
Lời giải:
Lực từ tác dụng lên một đoạn dây có chiều dài l=0,20 m của mỗi dây là:
Đáp số: F=4.10-6 N
Bài 3 (trang 157 sgk Vật Lý 11 nâng cao):Hai dây dẫn thẳng, dài song song đặt trong không khí. cường độ dòng điện trong hai dây dẫn đó bằng nhau và bằng I=1 A. Lực từ tác dụng trên mỗi đơn vị chiều dài của mỗi dây bằng 2.10-5 N. Hỏi hai dây đó cách nhau bao nhiêu?
Lời giải:
Lực tác dụng lên một đơn vị chiều dài của mỗi dây lúc đầu là:
Khoảng cách giữa hai dây là:
Đáp số: a = 1 cm
Bài 4 (trang 157 sgk Vật Lý 11 nâng cao): Hai vòng tròn dây dẫn đặt cách nhau một khoảng rất nhỏ. Vòng dây dẫn dưới giữ cố định, vòng trên nối với đầu một đòn cân (hình 31.2). Khi cho vào hai dòng điện cường độ bằng nhau vào hai vòng dây thì chúng hút nhau. Đặt thêm một quả cân khối lượng 0,1 g vào đĩa cân bên kia thì cân trả lại thăng bằng và lúc đó hai vòng cách nhau 2 mm. Xác định cường độ dòng điện trong mỗi vòng dây? Cho biết bán kính mỗi vòng dây bằng 5 cm. Lấy g = 10m/s2
Lời giải:
Chu vi của mỗi vòng dây là : l C = 2πR
Ta có thể áp dụng công thức 31.1 SGK để tính lực từ tác dụng lên mỗi vòng dây, vì hai vòng dây ở cách nhau một khoảng rất nhỏ.
Lực tác dụng lên mỗi vòng dây là:
Điều kiện để cân thăng bằng là: F = P = m.g = 0,1.10-3.10 = 10-3 N
Cường độ dòng điện trong mỗi vòng dây là:
Đáp số: I = 5,64 A
Bạn đang xem bài viết Vật Lí 11/Chương 1/Bài 1 trên website Tvzoneplus.com. Hy vọng những thông tin mà chúng tôi đã chia sẻ là hữu ích với bạn. Nếu nội dung hay, ý nghĩa bạn hãy chia sẻ với bạn bè của mình và luôn theo dõi, ủng hộ chúng tôi để cập nhật những thông tin mới nhất. Chúc bạn một ngày tốt lành!