Lý thuyết môn vật lý 12 đầy đủ và chính xác

Chu kì: là thời gian vật thực hiện 1 dao động toàn phần. Chu kì cũng là thời gian ngắn nhất vật lặp lại trạng thái dao động (về lại vị trí cũ theo hướng cũ).Tài liệu giúp bạn tham khảo ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem

Thông tin:
25 trang 4 tháng trước
Tác giả:
Student
Mai Linh
Đang cập nhật

Bình luận

Vui lòng đăng nhập hoặc đăng ký để gửi bình luận.

Lý thuyết môn vật lý 12 đầy đủ và chính xác

Chu kì: là thời gian vật thực hiện 1 dao động toàn phần. Chu kì cũng là thời gian ngắn nhất vật lặp lại trạng thái dao động (về lại vị trí cũ theo hướng cũ).Tài liệu giúp bạn tham khảo ôn tập và đạt kết quả cao. Mời bạn đọc đón xem

52 26 lượt tải Tải xuống

Chủ đề: Chương 1: Dao động cơ

Môn: Vật Lí 12

Thông tin:

25 trang 4 tháng trước

Tác giả:

Profile Mai Linh
lOMoARcPSD| 45438797
Trang 1
CHƯƠNG I. DAO ĐỘNG CƠ
Chủ ề 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
1. Các phương trình dao ộng iều hòa theo thời gian:
Phương trình li ộ: x = Acos( t + )
Phương trình vận tốc: v=x’=−
A
sin(
t
+ ) =
Ac
os(
t
+ + )
2
Phương trình gia tốc: a=v’=x’’=−
2
A
cos(
t
+ =−)
2
x
Chú ý các biến ổi lượng giác:
− 𝑐𝑜𝑠 𝛼 = 𝑐𝑜𝑠( 𝛼 ± 𝜋)
sin = cos( − 2)
−sin = cos( + 2)
Các giá trị cực ại:
Li ộ cực ại: x
max
=A=
L
; với L là chiều dài quỹ ạo.
2
Độ lớn vận tốc của vật cực ại v
max
= A khi vật ở VTCB (x = 0)
Độ lớn gia tốc cực ại a
max
=
2
A khi vật ở hai biên (
x
= A) Mối
quan hệ pha của x, v, a, F:
F cùng pha a, F và a ngược pha x (sớm pha 𝜋 so với x), a và F sớm pha
𝜋
so với v.
2
v sớm pha
𝜋
so với x (v vuông pha với x).
2
Lập phương trình dao ộng:
Phương pháp chung: Tìm A, , rồi thế vào phương trình
x
=
A
cos(
t
+ ) a.
Tìm A:
- Cho chiều dài quỹ ạo L thì
A
=
L
2
- Kéo vật lệch khỏi VTCB một oạn x
0
rồi thả không vận tốc ầu thì A=x
0
- Kéo vật lệch khỏi VTCB một oạn x
0
rồi truyền cho nó vận tốc v
0
thì
A
= x
0
2
+( )
v
0 2
vmax amax Fmax 2W
A = =
2
= =
k k
b. Tìm : Liên hệ chu kì, tần số và tần số góc:
f
=
1
; =
2
=2
f
lOMoARcPSD| 45438797
T T
=Lò xo thẳng ứng thì: =
g
Con lắc lò xo:
l
Con lắc ơn: = ; không phụ thuộc m(kg)
c. Tìm : Dựa vào iều kiện ban ầu: lúc t=t
0
= 0 = arccos
x
0
với −
A
Nếu vật chuyển ộng theo chiều dương thì 0
Nếu vật chuyển ộng theo chiều âm thì 0
Các trường hợp ặc biệt: Chọn gốc thời gian lúc:
Vật ở biên dương x=A thì =
0
Vật ở biên âm x=-A thì =
Vật ở VTCB theo chiều dương thì =−
2
Vật ở VTCB theo chiều âm thì =+ 2
2. Các ại lượng ặc trưng:
Chu kì: là thời gian vật thực hiện 1 dao ộng toàn phần. Chu kì cũng là thời gian ngắn nhất
vật lặp lại trạng thái dao ộng (về lại vị trí cũ theo hướng cũ)
t
t là thời gian thực hiện n dao ộng.
T
= ;
trong ó n
Tần số: là số dao ộng vật thực hiện trong một giây.
f
=
n
t Liên hệ giữa các ại lượng: Liên hệ chu kì, tần số và tần số
góc: =
2
= 2
f
T
2 2
v2 v2 a2
Liên hệ giữa vận tốc và li ộ: A = +x
2
=
2
+
4
Liên hệ giữa gia tốc và li ộ:
a
=−
2
x
3. Thời gian ngắn nhất vật chuyển ộng từ x
1
ến x
2
:
- Đối với các trường hợp x có các giá trị thì ưu tiên dùng trục phân bố thời gian sau ể tính thời
gian ngắn nhất từ x ến VTCB:
x = A
x = A
2
x =
3
A
2
x = A
t =
T
12
t =
T
8
t =
T
6
t =
T
4
2
k
m
g
lOMoARcPSD| 45438797
Trang 3
Nếu tính từ x ến biên thì: t’ = T/4 – t
tương ứng
- Đối
với các trường hợp khác ta sử dụng công thức:
1
x
+ Từ x ến VTCB: t = (shiftsin )
A 1
x
+ Từ x ến biên: t = (shiftcos )
A
- Thời gian ngắn nhất ể vật chuyển ộng từ x
1
ến x
2
+ Nếu x
1
, x
2
ở cùng phía VTCB: t = t
1
−t
2
+ Nếu x
1
, x
2
ở khác phía VTCB: t = t
1
+ t
2
Với t
1
, t
2
lần lượt là thời gian ngắn nhất vật i từ x
1
, x
2
ến VTCB
4. Quãng ường i ược trong thời gian t = t
2
– t
1
- Trường hợp ặc biệt: + =t T thì s=4A
+ =
t
T
thì s=2A
2
+ =
t
T
thì s = A khi vật ở VTCB hoặc vị trí biên
4
- Trường hợp khác:
t
+ Cách 1: Xác ịnh n =
T
Nếu n nguyên hoặc bán nguyên thì s = n.4A
Nếu n không nguyên hoặc không bán nguyên: s = n.4A + s
thêm
, với s
thêm
ược xác ịnh dựa theo
x
1
, x
2
và dấu của v
1
, v
2
(chú ý xét úng chiều i của vật)
t
+ Cách 2:
Dùng tích phân: Xác ịnh m =
0,5T
⇒ 𝑠 = 𝑛. 4𝐴 + ∫
𝑡
𝑡
1
2
+𝑛𝑇
|𝜔𝐴 𝑠𝑖𝑛( 𝜔𝑡 + 𝜑)| 𝑑𝑡
5. Tốc ộ trung bình: v
tb
=
s
; tốc ộ TB trong 1 chu kì: v
tb
= 4A/T t
6. Năng lượng trong dao ộng iều hòa (lưu ý ơn vị x, v, A, m phải chuẩn)
+ Thế năng: W
t
=
1
kx
2
=
1
m
2 2
x
2 2
+ Động năng: Wd = 1 mv2= 1 m 2(A2 − =x2) 1k A( 2 −x2)
2 2 2
+ Cơ năng: W = W
t
+ W = hằng số =
1
𝑘𝐴
2
=
1
𝑚𝜔
2
𝐴
2
2 2
Trong dao ộng iều hòa, thế năng và ộng năng biến thiên iều hòa với
' = 2 ; f ' = 2 f T; ' = T
lOMoARcPSD| 45438797
Khi W của vật tăng thì W
t
giảm. W cực ại thì W
t
= 0 tại vị trí VTCB.
Khi W của vật giảm thì W
t
tăng. W = 0 thì W
t
cực ại tại vị trí biên.
Khi W =nW
t
thì
x
=
W = 3W
t
thì x
=
W = W
t
thì x =
W = 1/3 W
t
thì x =
2 2
Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp ộng năng bằng thế năng là T/4 7.
Xác ịnh thời iểm vật qua vị trí x ã cho n lần
- Nếu x = A, trong 1 chu kì vật qua vị trí biên 1 lần.
- Nếu x A, trong 1 chu kì vật qua vị trí x 2 lần, 1 lần theo chiều dương và 1 lần
theo chiều âm.
- Nếu xét ộ lớn li ộ (khoảng cách), trong 1 chu kì vật qua vị trí x 4 lần Ta có:
p = n/ số lần trong 1 chu kì Nếu p nguyên: t = (p - 1)T + t
0
Nếu p không nguyên: t = pT + t
0
Với t
0
là khoảng thời gian ể vật i thêm cho ủ số lần, chú ý chiều chuyển ộng của vật.
8. Tìm số lần vật qua vị trí x từ thời iểm t
1
ến t
2
- Xác ịnh số lần vật qua x trong 1 chu kì. -
Tính q = t2 −t1 =t qT. +t0
T
Nếu t
0
= 0 thì số lần = q. số lần trong 1 chu kì
Nếu t
0
thì số lần = q. số lần trong 1 chu kì + số lần thêm khi vật i từ x
1
ến x
2
trong khoảng thời gian t
0
(chú ý chiều chuyển ộng của vật)
Chủ ề 2: CON LẮC LÒ XO
Con lắc lò xo gồm 1 lò xo có 1 ầu cố ịnh, ầu còn lại gắn 1 quả nặng có khối lượng m.
1. Độ biến dạng lò xo khi vật cân bằng:
+ Con lắc nằm ngang: =l 0 + Con lắc thẳng ứng: mg =
k l suy ra: =
l
mg
k
2. Các ại lượng ặc trưng: =
2
= 2
f
T
Con lắc lò xo nằm ngang: =Lò xo thẳng ứng thì: =
g
l
1
A
n
+
;
max
1
n
v
v
n
=
+
2
A
;
max
3
2
v
v
=
2
2
A
;
max
2
2
v
v
=
3
A
;
max
v
v
=
lOMoARcPSD| 45438797
Trang 5
Lò xo trên mặt phẳng nghiêng: =
𝜔, T, f của CLLX phụ thuộc vào cấu tạo của con lắc (T tỉ lệ với căn bậc 2 của
m và tỉ lệ nghịch với căn bậc 2 của k) 3. Chiều dài của lò xo:
VTCB: l l
cb
=
0
l a. Chiều dài lò xo khi vật ở
+ Lấy dấu (+) nếu lò xo dãn.
+ Lấy dấu (- ) nếu lò xo nén.
+ Con lắc nằm ngang =l 0nên l
cb
=l
0
b. Chiều dài lò xo khi vật ở tọa ộ x: l = +l
cb
x
c. Chiều dài cực ại của lò xo: l
max
= +l
cb
A
d. Chiều dài cực tiểu của lò xo: l
min
= −l
cb
A
l
CB
= ½ (l
max
+l
min
);
A = ½ (l
max
- l
min
)
4. Lực kéo về:
F
=−k
x
= ma = -m𝜔
2
𝑥 (lưu ý ơn vị x, v, A, m phải chuẩn) Lực kéo luôn hướng
về VTCB, ộ lớn lực kéo về tỉ lệ với ộ lớn li ộ.
Ở VTCB: x = 0 F
min
= 0
Ở vị trí biên: F
max
= =kA
m
2
A
5. Lực àn hồi lò xo: có tác dụng kéo vật về vị trí chưa biến dạng (l =l
0
)
a. Công thức ở vị trí x: F k l x=− ( + ) Con lắc ngang =l 0 nên
F =−kx
b. Độ lớn lực àn hồi cực ại: F
max
=k l A( + )khi vật ở vị trí thấp nhất
+ Con lắc ngang =l 0 nên F
max
= F = kA
+ Con lắc ứng
mg k l
= nên F
max
= mg + kA c.
Độ lớn lực àn hồi cực tiểu:
+ Nếu l A thì F
min
=0 khi vật ở vị trí lò xo không biến dạng
+ Nếu l A thì Fmin =k l A( − ) khi vật ở vị trí cao nhất.
6. Thời gian dãn, nén trong một chu kì:
+ Lò xo ngang: = =t
d
t
n
T
+ Lò xo thẳng ứng:
l A: lò xo luôn dãn: t
n
= 0 và t
d
= T
l A
t
n
= 2 t: thời gian ngắn nhất từ x
1
= - l ến x
2
= -A
t
d
= T - t
n
7. Các công thức tỉ lệ của con lắc lò xo:
T
2
= = =
1
f
1
N
1
=
m
2
T1 2 f2 N2 m1
Với N
1
số chu kì dao ộng của con lắc ứng với m
1
Và
N
2
số chu kì dao ộng của con lắc ứng với m
2
k
m
sin
g
lOMoARcPSD| 45438797
8. Nếu một lò xo treo các vật có khối lượng khác nhau:
m = am
1
± bm
2
thì T
2
= aT
1
2
± bT
2
2
m =
mm
1 2
thì T = TT
1 2
Chủ ề 3: CON LẮC ĐƠN
Con lắc ơn gồm 1 sợi dây có 1 ầu cố ịnh, ầu còn lại gắn 1 quả nặng. Nếu có
ma sát, CLĐ dao ộng tắt dần.
Nếu bỏ qua ma sát thì CLĐ dao ộng tuần hoàn.
Nếu bỏ qua ma sát và biên ộ góc
0
10
0
thì CLĐ dao ộng iều hòa.
1. Tần số góc, chu kì và tần số riêng:
= 2 ;
f
=
1 g
;
T
=
2 l
𝜔, T, f của CLĐ vào chiều dài l và gia tốc trọng trường g (g ộ cao, càng cao thì g càng
giảm) (T tỉ lệ với căn bậc 2 của l và tỉ lệ nghịch với căn bậc 2 của g)
2. Phương trình dao ộng: s = s
0
cos( t + ) hay =
0
cos( t + )
2
Với s02 = +s2 ( )v 2 02 = +2 v
gl
Trong ó: s = l ; s
0
=
0
l.
3. Lực kéo về: F = P
t
= - mg = -
mg
s
l
4. Mối liên hệ giữa chu kì, tần số và chiều dài con lắc ơn:
m = am
1
± bm
2
thì T
2
= aT
1
2
± bT
2
2
f
1
T
2
= = =
1
5. Các công thức tỉ lệ của con lắc ơn:
T1 2 f2
Với N
1
số chu kì dao ộng của con lắc ứng với
l
1
Và N
2
số chu kì dao ộng của con lắc ứng với
l
2
Chủ ề 4: TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA CÙNG PHƯƠNG,
CÙNG TẦN SỐ
Một vật thực hiện ồng thời hai dao ộng: x
1
=A
1
cos( t+
1
); x
2
=A
2
cos( t+
2
)
Dao ộng tổng hợp của vật là một dao ộng iều hòa: x = x
1
+ x
2
= Acos(
+
t
)
•
Biên ộ dao ộng tổng hợp: A
2
= + +A
1
2
A
2
2
2A A c
1 2
os(
2
−
1
) •
Pha ban ầu của dao ộng tổng hợp:
g
g
1
2
2
1
N
l
N
l
=
lOMoARcPSD| 45438797
Trang 7
tan = A1sin 1 + A2 sin 2
Ac
1
os
1
+ A c
2
os
2
Các trường hợp ặc biệt:
Hai dao ộng thành phần cùng pha, = 2k thì A
max
=A
1
+A
2
Hai dao ộng thành phần ngược pha, = (2k +1) thì A
min
= A
1
− A
2
1
2
+ A
2
2
Hai dao ộng thành phần vuông pha, = (2
k
+1) thì A
min
= A
2
Biên ộ dao ộng tổng hợp có giá trị trong khoảng: A A A A A
1
−
2
+
1 2
Viết phương trình dao ộng tổng hợp bằng pp bấm máy tính
B1: Bấm MODE 2 (chuyển về số phức)
B2: Shift Mode 4 (ưa về ơn vị góc rad)
B3: Bấm A
1
<𝜑
1
+ A
2
< 𝜑
2
=
B4: Shift 23 = A < 𝜑 hoặc OPTN ↓1=
CHƯƠNG II. SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM Chủ ề 1 SÓNG CƠ
1. Tốc ộ truyền sóng: tốc ộ truyền pha dao ộng
v
= =
s
c
ons
t
t
2. Chu kì sóng và tần số sóng: là T và f của các phần tử vật chất có sóng truyền qua.
f
=
1
T
3. Bước sóng: =
vT
=
v
: là quãng ường sóng truyền i trong một chu kì, là khoảng cách giữa f
hai iểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng dao ộng cùng pha
4. Góc lệch pha: Góc lệch pha giữa hai iểm trên phương truyền từ nguồn sóng cách nhau một
khoảng d là: =
2 x
+ Hai iểm cùng pha thì
x d d d k
= = − =
2 1
+ Hai iểm ngược pha thì x = =
d
(2
k
+1)
2
+ Điểm sóng ến sau trễ pha hơn iểm sóng ến trước.
5. Phương trình sóng:
Khi sóng truyền từ O ến M thì sóng tại M trễ pha hơn tại O một góc =
2 x
Nếu phương trình tại O là u t
0
( ) = Acos( t + ) thì tại M ta có:
u
M
( )
t
=
A
cos(
t
+ − x) =
A
cos(
t
+ −
2 x
) v
6. Chú ý:
lOMoARcPSD| 45438797
- Sóng ngang: phương dao ộng vuông góc phương truyền sóng. Sóng ngang truyền trong chất
rắn và bề mặt lỏng.
- Sóng dọc: phương dao ộng trùng với phương truyền sóng. Sóng dọc truyền trong môi trường
rắn, lỏng, khí. - Khoảng cách gần nhất 2 iểm dao ộng ngược pha trên phương truyền:
𝜆
2 -
Khoảng cách gần nhất 2 iểm dao ộng vuông pha trên phương truyền:
𝜆
4
- Khoảng cách n ỉnh sóng nhấp nhô d = (n-1) 𝜆
- Thời gian n ỉnh sóng truyền qua t = (n-1) T
Chủ ề 2 SÓNG DỪNG
1. Sóng dừng:
+ Sóng dừng là sự gặp nhau của sóng tới và sóng phản xạ trên cùng phương (giao thoa sóng
tới và sóng phản xạ)
+ Sóng phản xạ ngược pha sóng tới khi gặp vật cản cố ịnh, cùng pha sóng tới khi gặp vật cản
tự do
+ Khoảng cách giữa 2 nút hoặc 2 bụng liền kề là
2
+ Khoảng cách giữa 1 nút và 1 bụng liền kề là
4
+ Khoảng thời gian liên tiếp giữa 2 lần dây duỗi thẳng là
T
2
+ Chiều rộng của một bó sóng là 4a (với a là biên ộ dao ộng của nguồn)
+ Chiều dài của một bó sóng là
2
+ Nguồn phát sóng (iểm gắn với nguồn) ược xem là một nút.
2. Sóng dừng trên sợi dây hai ầu cố ịnh (nút - nút):
+ Điều kiện có sóng dừng là:
l
=
k
2
+ Số bụng sóng = số bó sóng = k = số bụng
+ Số nút sóng = k+1
3. Sóng dừng trên sợi dây một ầu cố ịnh, một ầu tự do (nút – bụng):
+ Điều kiện có sóng dừng là:
l
= +(
k
1
) hay
l
=(2
k
+1)
2 2 4
+ Số bó sóng nguyên = k;
+ Số bụng sóng = số nút sóng = k+1
4. Thay ổi f thay ổi k (thay ổi số nút, số bụng, số bó)
+ 2 ầu cố ịnh :
𝑓1
=
𝑘1
𝑓2 𝑘2
+ 1 ầu cố ịnh, 1 ầu tự do:
𝑓1
=
𝑘 1+0,5
𝑓2 𝑘2+0,5
lOMoARcPSD| 45438797
Trang 9
Chủ ề 3 GIAO THOA SÓNG
1. Dao ộng của một iểm trong vùng giao thoa:
Nếu phương trình tại nguồn là u t
0
( ) = Acos( t) thì phương trình sóng tại M là:
2Acos (d
2
−d
1
)cos( t − (d
2
+d
1
)) u =
M
+ Biên ộ sóng tổng hợp tại M: A
M
= 2A|𝑐𝑜𝑠
𝑑2−𝑑1
|
𝜆
Khi
𝑑2−𝑑1
= số nguyên k M là CĐ thứ k A
M
= 2A
𝜆
Khi
𝑑2−𝑑1
= số bán nguyên k + 0,5 M là CT thứ k + 1 A
M
= 0
𝜆
2. Khoảng cách giữa hai cực ại hoặc hai cực tiểu giao thoa cạnh nhau bằng
2
3. Khoảng cách giữa 1 cực ại hoặc 1 cực tiểu giao thoa cạnh nhau bằng 4
4. Hai nguồn dao ộng cùng pha:
a. Độ lệch pha của hai sóng thành phần: =
2 ( d
2
−
d
1
)
=
2 x
b. Vị trí giao thoa cực ại: d
2
− =d
1
k
c. Vị trí giao thoa cực tiểu: d
2
− = +d
1
(k 0,5)
d. M CĐ, giữa M và ường trung trực có n CĐ k = n + 1
M là CĐ, giữa M và ường trung trực có n CT k = n
M CT, giữa M và ường trung trực có n CĐ hoặc CT k = n
e. Số cực ại và số cực tiểu giao thoa trên oạn S
1
S
2
Xét
S S
1 2
= xét chẵn (số CT) lẻ (số CĐ)
0,5
Ví dụ:
S S1 2
= 4,7 --> xét 4 chẵn = số CT số CĐ = 4 + 1 = 5
0,5
S S1 2
= 4 --> xét 4 chẵn = số CT số CĐ = 4 - 1 = 3 (do 2 CĐ trùng với 2 nguồn)
0,5
S S1 2
= 5,8 --> xét 5 lẻ = số CĐ số CT = 5 + 1 = 6
0,5
S S1 2
= 5 --> xét 5 lẻ = số CĐ số CT = 5 - 1 = 4 (do 2 CT trùng với 2 nguồn)
0,5
lOMoARcPSD| 45438797
Chủ ề 4: ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA ÂM
Âm có 3 ặc trưng vật lý là: tần số âm f, cường ộ âm I và mức cường ộ âm L, ồ thị dao
ộng âm
Âm chia làm 3 loại: hạ âm (f < 16Hz), âm thanh (16
Hz f 20 kHz), siêu âm (f > 20 kHz)
Sóng âm trong không khí là sóng dọc
Cường ộ âm (I) tại một iểm là năng lượng mà sóng âm tải qua 1 ơn vị diện tích ặt vuông góc
với phương truyền sóng trong 1 ơn vị thời gian
I
= =
4 r
2
với r (m): khoảng cách từ nguồn âm ến iểm xét S
P(W): công
suất của nguồn phát âm.
Mức cường ộ âm (L)
trong ó I
0
= 10
-12
W/m
2
- Ý nghĩa: Cho biết âm
I nghe to gấp bao nhiêu lần âm I
0
.
- Giới hạn tai người: 0 L 130 dB
Chủ ề 5: ĐẶC TRƯNG SINH LÝ CỦA ÂM
1. Độ cao: phụ thuộc f, âm càng cao thì f càng lớn
2. Độ to: phụ thuộc mức cường ộ âm L, âm càng to thì L càng lớn.
3. Âm sắc: phụ thuộc ồ thị dao ộng âm (số lượng họa âm, biên ộ âm) Ngoài ra ộ to, âm sắc
cũng phụ thuộc vào tần số âm f
CHƯƠNG 3: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
Chủ ề 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
1. Dòng iện xoay chiều: Là dòng iện có cường ộ biến thiên tuần hoàn với thời gian theo
quy luật của hàm số sin hay cosin, với dạng tổng quát: I
m
=I
o
i = I
0
cos( t +
i
)
* i: giá trị của cường ộ dòng iện tại thời iểm t, ược gọi là giá trị tức thời của i (cường ộ tức thời),
i có thể dương, âm hoặc bằng 0
* I
0
> 0: giá trị cực ại của i (cường ộ cực ại).
* f: tần số của i. * T: chu kì của i.
* ( t + ): pha của i. * : pha ban ầu
I = I0 Giá trị
Giá trị hiệu dụng của c d : 2 hiệu dụng = Giá trị cực ạ i
- Trong 1 chu kì dòng iện ổi chiều 2 (lần)
- Trong thời gian 1s, dòng iện ổi chiều 2f (lần)
- Trong thời gian t(s), dòng iện ổi chiều t.2f (lần)
2. Điện áp xoay chiều: u = U
0
cos( t+
u
) (V)
U
- Điện áp hiệu dụng: U =
L dB( ) =10lg
I
I
0
hoặc
L = lg
I
I
0
0
2
lOMoARcPSD| 45438797
Trang 11
- Độ lệch pha của u và i là: = = −
u i/ u i
> 0 : u nhanh pha hơn i = +
u i
< 0 : u chậm pha hơn i = −
u i
3. Từ thông qua khung dây: = NBScos = NBScos( t + ) (Wb)
Với N là số vòng dây, S(m
2
) là diện tích mỗi vòng.
- Suất iện ộng cảm ứng xuất hiện trong khung dây :
d
e
C
= - = NBS sin( + t ) = E
0
cos ( t + - ) (V)
dt 2
eC2 2
e
c
trễ pha 2 so với từ thông: 2
+
02 =1 (CT vuông pha)
E
0
Chủ ề 2: CÁC LOẠI MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
Cho dòng iện qua mạch có dạng: I = I
0
cos( t+
i
) (A)
1. Chỉ có iện trở R
u
R
cùng pha với i u = u
R
= U
OR
cos( t+
i
) (V)
Định luật Ôm: i =
u
; I
0
=
U
o
; I =
U
R R R
2. Chỉ có cuộn dây thuần L: u
L
nhanh pha so với i: u = u
L
=
U
OL
cos( t+
i
+ ) (V)
2 2
Cảm kháng:
Z
L
= L = L2 f
Định luật Ôm: I
0
=
U
o
; I =
U
ZL ZL
Cuộn dây cho dòng iện 1 chiều và dòng iện xoay chiều i qua nhưng chỉ cản trở dòng iện
xoay chiều
Lưu ý: 1mH=10
-3
H với L(H): là hệ số tự cảm.
3. Chỉ có tụ iện thuần C u
C
chậm pha so với i: u = u
C
=
U
OC
cos( t+
i
- ) (V)
lOMoARcPSD| 45438797
2 2
Dung kháng: ZC = 1C = 1fC
Định luật Ôm: I
0
=
U
o
; I =
U
ZC ZC
Tụ iện không cho dòng iện 1 chiều i qua, cho dòng iện xoay chiều i qua và cản trở dòng
iện xoay chiều
1mF=10
-3
F
1
F
=10
-6
F
1nF=10
-9
F
1pF=10
-12
F
mili
micro
nanô
picô
4. Mạch có RLC mắc nối tiếp
Độ lệch pha giữa u và i: = −
u i
tan =
U
L
−
U
C
=
Z
L
−
Z
C
với −
U
R
R
Nếu > 0: u nhanh pha hơn i Z
L
Z
C
mạch có tính cảm kháng.
Nếu < 0: u chậm pha hơn i Z
L
Z
C
mạch có tính dung kháng.
Tổng trở: Z= R Z Z
2
+(
L
−
C
)
2
Điện áp hiệu dụng 2 ầu oạn mạch: U U=
R
2
+(U U
L
−
C
)
2
Điện áp
tức thời 2 ầu mạch: u = u
R
+ u
C
+ u
L
Định luật Ôm: I0 =UZo ; I =U Z = 𝑈𝑅𝑅 = 𝑈𝑍𝐶𝐶 = 𝑈𝑍𝐿𝐿
Chú ý: Nếu cuộn dây không thuần cảm có iện trở r, ộ tự cảm L thì: Độ
lệch pha giữa u và i: tan =
U
L
−
U
C
=
Z
L
−
Z
C
với −
U
R
+U
r
R+r
Tổng trở: Z = (R+ +r)
2
(Z
L
−Z
C
)
2
Điện áp hiệu dụng 2 ầu oạn mạch: U= (U U
R
+
r
)
2
+(U U
L
−
C
)
2
5. CỘNG HƯỞNG ĐIỆN
1
+ Trong mạch có Z
L
= Z
C
= ; f = LC 2𝜋
𝐿𝐶
+ Imax = 𝑈 , Pmax = 𝑈2, Zmin = R; URmax = U
𝑅 𝑅
+ u cùng pha i khi mạch có RLC mắc nối tiếp ( = 0)
Chủ ề 3: CÔNG SUẤT TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU HỆ
SỐ CÔNG SUẤT
lOMoARcPSD| 45438797
Trang 13
2
U R
2
1. Công suất: P =UIcos = RI
= Z
2
2. Hệ số công suất: k =
c
os =
U
R
=
R
U Z
k = 1 mạch chỉ có R hoặc mạch RLC c ó cộng hưởng.
k = 0 mạch không có iện trở.
3. Nhiệt lượng: Q=RI
2
t hay Q= Pt Chủ ề
4: CỰC TRỊ TRONG MẠCH ĐIỆN
XOAY CHIỀU
1. Thay ổi R
a. R = 0 thì: Z
min
= Z Z
L
−
C
; I
max
=
U
; Z ZL − C
UZL UZC Z ZL − C Z ZL − C
UL(max)= ; UC(max)= ;
thì: Z = 2Z Z
L
−
C
; I =
U
;
−
C
b. R = Z Z
L
2Z Z
L
−
C
U2 U2
P
max
= = ; =
2Z Z
L
−
C
2R
0
4
c. Khi thay ổi R ứng với 2 giá trị R
1
và R
2
thì công suất tiêu thụ trên mạch có cùng giá
RR R1 2 = 02 trị
thì : U2 = =
1 2
R R
1 + 2
2. Thay ổi L
=
1
2
C
(mạch cộng hưởng) Z
L
= Z
C
a. L
0
I
Max
, U
Rmax
, U
max
, P
Max
còn U
LCMin
(L và C mắc liên tiếp nhau)
b. ZL =R Z2Z+C C2 thì ULMax =U R ZR2 + C2 và ULM2 ax = + +U U U2R2 C2
Khi ó u
RC
vuông pha với i
3. Thay ổi C
lOMoARcPSD| 45438797
a. C
0
=
1
2
L
(mạch cộng hưởng) Z
L
= Z
C
I
Max
, U
Rmax
; U
Lmax
, P
Max
còn U
LCMin
(L và C mắc liên tiếp nhau)
C R
Z2Z+L L2 CM U R ZR2 + L2 CM2 = + +U U U2 R2 C2
b. Z = thì U ax = và U ax
Khi ó u
RL
vuông pha với i
3. Mạch RLC có thay ổi:
a.
=
1
thì I
Max
U
Rmax
; P
Max
còn U
LCMin
(L và C mắc liên tiếp nhau)
LC
b. = 1 1
2
thì ULMax =
C L R R
−
C 2
2U L.
4LC − R C
22
1 L R
2
2 .U L L C 2 R 4LC−R C
c. = − thì U
CMax
=
2 2
Chủ ề 5: TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG
Máy biến áp: là những thiết bị biến ổi iện áp xoay chiều (không thay ổi tần số)
1. Công thức máy biến áp lý tưởng:
U
2
=
N
2
=
E
2
=
I
1
U1 N1 E1 I2
N
1
> N
2
: máy giảm áp
N
1
< N
2
: máy tăng áp
Ứng dụng: Máy biến áp ược ứng dụng trong việc truyền tải iện năng, nấu chảy kim loại,
hàn iện
Nguyên tắc hoạt ộng của máy biến áp dựa trên hiện tượng cảm ứng iện từ.
P2
2. Công suất hao phí trong quá trình truyền tải iện năng: P
hp
= r
2 2
U cos
lOMoARcPSD| 45438797
Trang 15
Với P(W) là công suất truyền i ở nơi cung cấp (nơi phát).
U là iện áp nơi cung cấp.
Cosφ là hệ số công suất của tải.
3. Độ giảm iện áp trên ường dây tải iện: =U RI
4. Hiệu suất tải iện:
H
=
P P
−
100%=
U U
−
100%=
P
2
100%
P U P
1
5. Số chỉ trên công tơ iện cho ta giá trị iện năng tiêu thụ: A=W=Pt
Chú ý: Để giảm công suất hao phí khi truyền tải iện năng người ta thường tăng iện áp ở nơi
cung cấp. Tăng U n lần thì công suất hao phí giảm n
2
lần
Chủ ề 6: MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU
Máy phát iện xoay chiều là thiết bị tạo ra dòng iện xoay chiều, hoạt ộng dựa trên hiện tượng cảm
ứng iện từ. Máy phát iện biến cơ năng sang iện năng.
Cấu tạo gồm 2 bộ phận chính là phần cảm ( tạo ra từ trường) và phần ứng (tạo ra dòng iện cảm
ứng).
Tần số dòng iện do máy phát ra:
f
=
pn
Trong ó: p là số cặp cực của nam châm (1 cặp cực có 1 cực Bắc và 1 cực Nam)
n số vòng quay của roto trong một giây.
Nếu n (vòng/phút) thì:
f
=
pn
60
* Máy phát iện xoay chiều 3 pha: tạo ra 3 dòng iện xoay chiều một pha cùng biên ộ, cùng tần
số nhưng lệch pha nhau một góc 120° hay
Ta có: e
1
+ e
2
+ e
3
= 0; e
1
= E
0
sin t ;
e
2
= E
0
sin( t -
2
) e
3
= E
0
sin( t +
2
)
3 3
Chủ ề 7: ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA
Động cơ không ồng bộ là thiết bị biến iện năng thành cơ năng.
Nguyên tắc hoạt ộng: cảm ứng iện từ và từ trường quay.
Đặt khung dây dẫn vào từ trường quay, khung dây sẽ quay theo từ trường ó với tốc ộ góc nhỏ
hơn ( khung dây < từ trường )
CHƯƠNG 4: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ
1. MẠCH DAO ĐỘNG
- Mạch dao ộng LC lí tưởng : Là mạch iện kín gồm một cuộn dây thuần cảm có hệ số tự cảm L
và một tụ iện có iện dung C ( R
m
= 0 ).
- Điện tích q, cường ộ dòng iện i và iện áp tức thời u biến thiên iều hoà theo thời gian t với cùng
tần số góc =
1
; 𝑇 =
2𝜋
= 2𝜋 ;
f
= =
1
=
1
(1)
LC 𝜔T 2 2 LC
lOMoARcPSD| 45438797
i sớm pha π/2 so với q và u; u cùng pha với q.
- Sự biến thiên iều hoà theo thời gian của q và i => iện trường (
E
) và từ trường (
B
) cũng biến
thiên iều hòa theo quy luật dạng sin nên dao ộng trong mạch LC ược gọi là dao ộng iện từ tự
do.
- Biểu thức iện tích: 𝑞 = 𝑄
0
𝑐𝑜𝑠( 𝜔𝑡 + 𝜑) (2)
- Biểu thức cường ộ: 𝑖 =
𝑑𝑞
𝑑𝑡 = −𝜔𝑄
0
𝑠𝑖𝑛( 𝜔𝑡 + 𝜑) = 𝐼
0
𝑐𝑜𝑠( 𝜔𝑡 + 𝜑 +
𝜋
2
) (3) - Biểu thức
iện áp tức thời: 𝑢 = 𝐶
𝑞
=
𝑄0
𝑐𝑜𝑠( 𝜔𝑡 + 𝜑) = 𝑈
0
𝑐𝑜𝑠( 𝜔𝑡 + 𝜑) (4)
𝐶
Năng lượng trong mạch dao ộng
+ Năng lượng từ trường W
từ
tập trung ở cuộn cảm.
+ Năng lượng iện trường W
iện
tập trung ở tụ iện.
W
iện
và W
từ
biến thiên tuần hoàn với T’ = ½ T; f = 2f; 𝝎′= 2𝝎 (5)
+ Năng lượng iện từ của mạch: W
iện từ
= W
iện
+ W
từ
=
CU
02
=
LI
02
=
Q
02
= const (6)
2 2 2C
+ Công thức vuông pha:
𝑖2
2
+
𝑈
𝑢
0
2
2
= 1;
𝐼
𝑖
0
2
2
+
𝑄
𝑞
0
2
2
= 1 (7)
𝐼
0
Công thức (7) ược sử dụng khi ề cho hoặc tính giá trị tức thời của i, q, u. +
Công thức liên hệ các giá trị cực ại:
I
0
=𝜔𝑄
0
= 𝑈
0
=
𝐼
𝜔
0
; 𝑈 (8)
+ Bước sóng: = =
cT
2𝜋 (m)
f
Lưu ý các công thức có liên quan ến iện dung C và ộ tự cảm L phải ổi ơn vị chuẩn là C(F) và
L(H) rồi mới làm bài.
2. ĐIỆN TỪ TRƯỜNG
- Mối quan hệ giữa iện trường và từ trường
+ Khi có một từ trường biến thiên theo thời gian thì tại nơi ó xuất hiện một iện trường xoáy
(Điện trường có ường sức là ường cong khép kín )
+ Khi có một iện trường biến thiên theo thời gian thì tại nơi ó xuất hiện một từ trường.
Đường sức của từ trường bao giờ cũng khép kín.
- Điện từ trường: Điện trường biến thiên và từ trường biến thiên theo thời gian liên quan mật
thiết với nhau và là hai thành phần của một trường thống nhất, gọi là iện từ trường. - Điện từ
trường có mặt xung quanh tia lửa iện, sấm sét, dòng iện xoay chiều,… - Trong lồng kim loại
không tồn tại iện trường, từ trường hay iện từ trường.
3. SÓNG ĐIỆN TỪ: là iện từ trường lan truyền trong không gian.
- Những ặc iểm của sóng iện từ:
+ Sóng iện từ lan truyền ược trong chân không và trong các iện môi. Tốc ộ của sóng iện từ
trong chân không bằng tốc ộ ánh sáng c 3.10
8
m/s.
vkhí < vlỏng < vrắn
+ Sóng iện từ là sóng ngang, mang năng lượng.
→ → → →
+ Trong sóng iện từ, iện trường
E
và từ trường
B
tại một iểm luôn luôn ồng pha và 𝐸 ⊥ 𝐵
lOMoARcPSD| 45438797
Trang 17
→ và vuông góc với 𝑣. (Nắm tay phải E
sang B ngón cái là v).
+ Sóng iện từ tuân theo các quy luật truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, giao thoa, nhiễu xạ, tán sắc.
4. SÓNG VÔ TUYẾN: Sự truyền sóng vô tuyến trong khí quyển
Do = =
c
cT
nên sóng có bước sóng càng lớn thì tần số càng nhỏ, năng lượng càng nhỏ.
f
- Phân loại sóng vô tuyến
Sóng dài
Sóng trung
Sóng ngắn
Sóng cực ngắn
Bước sóng
>1km
100m - 1000m
10m - 100m
<10m
Năng lượng
nhỏ nhất
> sóng dài
> sóng trung
lớn nhất
Đặc iểm
- Năng lượng
nhỏ nên không
truyền ược xa. -
Không bị nước
hấp thụ.
- Năng lượng
nhỏ. - Bị tầng iện li hấp
thụ mạnh nên không
truyền ược xa.
- Ban êm sóng
trung bị tầng iện li phản
xạ nên truyền xa hơn.
Năng lượng
khá lớn, bị
phản xạ nhiều
lần bởi tầng
iện li và mặt
ất.
Năng lượng rất lớn,
không bị tầng iện li
hấp thụ hoặc phản
xạ.
Ứng dụng
- Liên lạc dưới
nước.
- Thường ược dùng ể
liên lạc trong nội bộ
quốc gia.
- Vô tuyến
truyền thanh.
- Thông tin vũ trụ. -
Vô tuyến truyền
hình, thông tin vệ
tinh.
- Sơ ồ khối của máy phát
• Micrô (1):Nhận sóng âm biến thành dao ộng iện (dao
ông âm tần)
• Mạch phát dao ộng iện từ cao tần (2): Phát ra dao ộng
iện từ cao tần
• Mạch biến iệu (3): trộn dao ộng âm tần và cao tần
• Mạch khuếch ại (4): Năng cao biên ộ dao ộng
• Anten phát (5).Phát ra sóng iện từ cao tần có mang tín hiệu âm
- Sơ ồ khối của máy thu
• Anten thu (1): Thu sóng iện từ cao tần từ máy phát .
• Mạch khuếch ại dao ộng iện từ cao tần (2): Làm tăng biên
ộ của dao ộng iện từ cao tần.
• Mạch tách sóng(3): Tách dao ộng iện từ âm tần ra khỏi
dao ộng iện từ cao tần biến iệu.
• Mạch khuếch ại âm tần (4): Làm tăng biên ộ của dao ộng iện từ âm tần.
• Loa (5): Biến dao ộng iện thành dao ộng cơ và phát ra âm.
CHƯƠNG 5: SÓNG ÁNH SÁNG.
1
5
4
3
2
4
3
2
1
5
lOMoARcPSD| 45438797
TÁN SẮC ÁNH SÁNG
- Là hiện tượng một chùm sáng trắng truyền qua lăng kính bị phân tích thành các thành phần
ơn sắc khác nhau: ỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím. Tia tím bị lệch nhiều nhất, tia ỏ bị lệch ít
nhất.
- Lý do ánh sáng bị tán sắc là do chiết suất của chất làm lăng kính thay ổi phụ thuộc vào màu sắc
ánh sáng. Chiết suất của môi trường ối với ánh sáng ỏ là nhỏ nhất, ối với ánh sáng tím là lớn
nhất: nỏ < ncam < nvàng < nlục < nlam < nchàm < ntím
- Ánh sáng ơn sắc là ánh sáng có bước sóng (tần số) và màu sắc nhất ịnh; nó không bị tán sắc
khi i qua lăng kính.
- Ánh sáng trắng là tập hợp của vô số ánh sáng ơn sắc khác nhau.
- Hiện tượng tán sắc ánh sáng ược ứng dụng ể giải thích hiện tượng cầu vồng, chế tạo máy
quang phổ ể phân tích thành phần cấu tạo của chùm ánh sáng do các nguồn sáng phát ra.
NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG
Hiện tượng ánh sáng bị lệch phương truyền khi ánh sáng truyền qua lỗ nhỏ, hoặc gần mép
những vật trong suốt hoặc không trong suốt gọi là hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng.
GIAO THOA ÁNH SÁNG
- Hai sóng ánh sáng kết hợp (cùng f (hoặc bước sóng) và ộ lệch pha không ổi theo thời
gian) khi gặp nhau sẽ giao thoa với nhau.
- Hiện tượng giao thoa giải thích hiện tượng váng dầu mỡ, ĩa CD óng ánh,… và ứng
dụng ể o bước sóng ánh sáng.
- Ánh sáng nhìn thấy có bước sóng từ 0,38𝝁𝒎 (màu tím) ến 0,76𝝁𝒎 (màu ỏ) 1. Giao
thoa của ánh sáng ơn sắc
Lưu ý ơn vị thông thường khi làm bài tập là 𝝀 (𝝁𝒎); D (m); a, x, i, L (mm)
a. Khoảng vân: là khoảng cách giữa 2 vân tối hay 2 vân sáng liền kề nhau.
+ Một vân
sáng và một vân tối kề nhau cách nhau một khoảng 0,5i
+ Khoảng cách n vân sáng ứng liền kề là :
(n-1)i
b. Vị trí vân sáng: k=0: vân
sáng trung tâm; k=±1: vân sáng
bậc 1,....
vd: x
s5
= ± 5i; x
s3
= ± 3i
c. Vị trí vân tối:
vd: x
t5
= ± 4,5i; x
t3
= ± 2,5i 𝐷
d. Tìm loại vân tại M cách vân trung tâm một oạn x
M
là:
Tìm thương số:
x
M
=
a b
, với a là phần nguyên, b là phần thập phân i
Nếu b=0 thì tại M có vân sáng bậc a
Nếu b=5 thì tại M có vân tối thứ a+1
e. Tìm số vân sáng và số vân tối:
i
= D a
= − =d2 d1 ax = k ;
D
x
sk
= =ki
k
D
a
𝑎𝑥
𝛿 = 𝑑
2
− 𝑑
1
= = (𝑘 − 0,5)𝜆;
lOMoARcPSD| 45438797
Trang 19
- Biết bề rộng trường giao thoa ối xứng là L: Ta tìm thương số:
L
= m,n Nếu
m chẵn = số VT ; số VS = m +1 i
Nếu m lẻ = số VS ; số VT = m + 1
Chú ý : số vân sáng luôn là số lẻ, số vân tối luôn là số chẵn ối với giao thoa trường ối xứng
qua VSTT
- Biết tọa ộ hai iểm x
M
và x
N
của 2 iểm giới
hạn:
Số vân sáng bằng số giá trị k nguyên thỏa biểu thức:
Số vân tối số giá trị k nguyên thỏa biểu thức:
2. Giao thoa của ánh sáng không ơn sắc:
- Hai VS trùng nhau: x
s
(λ
1
) = x
s
(λ
2
) k
1
i
1
= k
2
i
2
→ k
1
λ
1
= k
2
λ
2
(1)
- Khoảng cách gần nhất của 2 vân trùng: d
min
= i
tr
= k
1
1
D
=k
2
2
D
a a
3. Giao thoa của ánh sáng trắng:
- Độ rộng vùng quang phổ bậc k là
- Xác ịnh số bức xạ, bước sóng của những bức xạ
nằm trong khoảng từ
t
→
ÿ
(*) cho vân sáng (hay vân tối) tại M có
tọa ộ x
M
+ Điều kiện VS: x
M
=
k D
=
x
M
a
(**) rồi thế vào iều kiện (*)
a kD
số bức xạ = số giá trị k nguyên
Thế k vào biểu thức (**) ể tìm ra các bước sóng cho vân sáng tại M.
+ Điều kiện VT: x
M
=
(𝑘+0,5)𝜆𝐷
⇒ 𝜆 =
𝑥𝑀𝑎
(**)
rồi thế vào (*)
𝑎 (𝑘+0,5)𝐷
số bức xạ = số giá trị k nguyên
Thế k vào biểu thức (**) ể tìm ra các bước sóng cho vân tối tại M.
MÁY QUANG PHỔ. CÁC LOẠI QUANG PHỔ
1. Máy quang phổ: Là dụng cụ dùng ể phân tích một chùm ánh sáng phức tạp thành những
những chùm sáng ơn sắc. Gồm 3 bộ phận chính:
- Ống chuẩn trực: gồm TKHT tạo ra chùm sáng song song.
x
M
ki x
N
x
M
+ (k )i x
N
k1 = 2
k2 1
Δxk = k (
− d t
)D a
lOMoARcPSD| 45438797
- Hệ tán sắc: gồm 1 (hoặc 2, 3) lăng kính phân tán chùm sáng thành những thành phần ơn sắc
song song.
- Buồng tối: gồm TKHT L
2
+ tấm phim ảnh hứng ảnh của các thành phần ơn sắc khi qua lăng
kính P: vạch quang phổ.
2. Các loại quang phổ
Quang phổ liên tục
Quang phổ vạch
Quang phổ hấp phụ
Nguồn phát
- Do mọi vật rắn, lỏng,
khí áp suất cao phát ra
khi bị nung nóng.
- Do các chất khí áp
suất thấp khi bị kích
thích phát ra.
- Các chất rắn, lỏng, khí
ều cho quang phổ hấp
thụ.
Đặc iểm
- Là quang phổ mà trên
ó không có vạch quang
phổ, và chỉ gồm dải
màu biến thiên liên tục
từ ỏ ến tím.
- Là quang phổ chỉ
chứa những vạch sáng
màu riêng lẻ, ngăn
cách nhau bởi nền tối.
- Quang phổ vạch của
các nguyên tố khác
nhau thì rất khác nhau
- Quang phổ gồm
các vạch tối trên nền
quang phổ liên tục.
- Nhiệt ộ khí hay
hơi thấp hơn nhiệt ộ của
nguồn cho quang phổ liên
tục.
Quang phổ liên tục chỉ
phụ thuộc nhiệt ộ của
nguồn sáng.
Đặc trưng cho nguyên tố.
Công dụng
Khảo sát nhiệt ộ nguồn
sáng
Dùng ể xác ịnh thành phần của vật phát sáng
CÁC TIA TRÊN THANG SÓNG ĐIỆN TỪ
1. Bản chất và tính chất chung của tia hồng ngoại và tử ngoại và tia X (tia Rơnghen) -
Có bản chất là sóng iện từ, chỉ khác về bước sóng, ều không nhìn thấy ược.
- Tuân theo các ịnh luật truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ và cũng gây ra ược hiện tượng nhiễu xạ,
giao thoa như ánh sáng thông thường.
So sánh tia hồng ngoại, tử ngoại và tia X:
Tia hồng ngoại
Tia tử ngoại
Tia X (Tia Rơn-ghen)
Bản chất
Là sóng iện từ
Nguồn
phát
Vật phải có nhiệt ộ cao
hơn môi trường: thân
người, bếp gas, than,
èn iện dây tóc
Vật có nhiệt ô cao (trên
2000
0
C): hồ quang iện,
bề mặt Mặt Trời, èn
hơi thủy ngân,...
Ống Cu-lít-giơ: Cho
chùm tia electron có tốc
ộ lớn ập vào một miếng
kim loại có nguyên tử
lượng lớn.
Ứng dụng
- Tên lửa tìm
mục tiêu, camera
hồng ngoại ể chụp
ảnh, quay phim ban
êm, ống nhòm hồng
ngoại ể quan sát ban
êm…..
- Sấy khô, sưởi
ấm, sử dụng trong các
bộ iều khiển từ xa,
- Dùng ể khử
trùng nước, thực
phẩm và dụng cụ y
tế, - Chữa bệnh còi
xương.
- Dò tìm vết nứt
trên bề mặt kim
loại….
- Y học: ể chiếu
iện, chụp iện, dò tìm chỗ
xương gãy, chữ bệnh
ung thư …
- Trong công
nghiệp dùng kiểm tra
chất lượng các vật úc,
nghiên cứu cấu trúc vật
rắn, kiểm tra hành lý
| 1/25
| | Tải xuống

Tài liệu khác của Vật Lí 12

Preview text:

lOMoAR cPSD| 45438797
CHƯƠNG I. DAO ĐỘNG CƠ
Chủ ề 1: DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA
1. Các phương trình dao ộng iều hòa theo thời gian:
Phương trình li ộ: x = Acos( t + )
Phương trình vận tốc: v=x’=− Asin( t + ) = Acos( t + + ) 2
Phương trình gia tốc: a=v’=x’’=− 2 Acos( t + =−) 2x
Chú ý các biến ổi lượng giác: − 𝑐𝑜𝑠 𝛼 = 𝑐𝑜𝑠( 𝛼 ± 𝜋) sin = cos( − 2) −sin = cos( + 2)
Các giá trị cực ại:
Li ộ cực ại: xmax=A= L ; với L là chiều dài quỹ ạo. 2
Độ lớn vận tốc của vật cực ại vmax = A khi vật ở VTCB (x = 0)
Độ lớn gia tốc cực ại amax = 2A khi vật ở hai biên ( x = A) Mối
quan hệ pha của x, v, a, F:
F cùng pha a, F và a ngược pha x (sớm pha 𝜋 so với x), a và F sớm pha 𝜋 so với v. 2
v sớm pha 𝜋 so với x (v vuông pha với x). 2
Lập phương trình dao ộng:
Phương pháp chung: Tìm A, , rồi thế vào phương trình x = Acos( t + ) a. Tìm A:
- Cho chiều dài quỹ ạo L thì A= L 2
- Kéo vật lệch khỏi VTCB một oạn x0 rồi thả không vận tốc ầu thì A=x0 - v
Kéo vật lệch khỏi VTCB một oạn x0 rồi truyền cho nó vận tốc v0 thì A= x 2 0 2 0 +( ) vmax amax F max 2W A = = 2 = = k k
b. Tìm : Liên hệ chu kì, tần số và tần số góc: f = 1 ; = 2 =2 f Trang 1 lOMoAR cPSD| 45438797 T T k Con lắc lò xo:
=Lò xo thẳng ứng thì: = g m l g Con lắc ơn: = l
; không phụ thuộc m(kg)
c. Tìm : Dựa vào iều kiện ban ầu: lúc t=t0 = 0 = arccos x0 với − A
Nếu vật chuyển ộng theo chiều dương thì 0
Nếu vật chuyển ộng theo chiều âm thì 0
Các trường hợp ặc biệt: Chọn gốc thời gian lúc:
Vật ở biên dương x=A thì = 0
Vật ở biên âm x=-A thì =
Vật ở VTCB theo chiều dương thì =− 2
Vật ở VTCB theo chiều âm thì =+ 2
2. Các ại lượng ặc trưng:
Chu kì: là thời gian vật thực hiện 1 dao ộng toàn phần. Chu kì cũng là thời gian ngắn nhất
vật lặp lại trạng thái dao ộng (về lại vị trí cũ theo hướng cũ) t
t là thời gian thực hiện n dao ộng. T = ; trong ó n
Tần số: là số dao ộng vật thực hiện trong một giây. f = n
t Liên hệ giữa các ại lượng: Liên hệ chu kì, tần số và tần số
góc: = 2 = 2 f T 2 v 2 2 v2 a2
Liên hệ giữa vận tốc và li ộ: A = +x 2 = 2 + 4
Liên hệ giữa gia tốc và li ộ: a =− 2x
3. Thời gian ngắn nhất vật chuyển ộng từ x1 ến x2:
- Đối với các trường hợp x có các giá trị thì ưu tiên dùng trục phân bố thời gian sau ể tính thời
gian ngắn nhất từ x ến VTCB: x = 2 A x = 3 A x = A x = A 2 2 t = T t = T t = T t = T 12 8 6 4 lOMoAR cPSD| 45438797
Nếu tính từ x ến biên thì: t’ = T/4 – ttương ứng - Đối
với các trường hợp khác ta sử dụng công thức: x 1
+ Từ x ến VTCB: t = (shiftsin ) A 1 x
+ Từ x ến biên: t = (shiftcos ) A
- Thời gian ngắn nhất ể vật chuyển ộng từ x1 ến x2
+ Nếu x1, x2 ở cùng phía VTCB: t = t1 −t2
+ Nếu x1, x2 ở khác phía VTCB: t = t1 + t2
Với t1, t2 lần lượt là thời gian ngắn nhất vật i từ x1, x2 ến VTCB
4. Quãng ường i ược trong thời gian t = t2 – t1
- Trường hợp ặc biệt: + =t T thì s=4A T + =t thì s=2A 2 T
+ =t thì s = A khi vật ở VTCB hoặc vị trí biên 4 - Trường hợp khác: t
+ Cách 1: Xác ịnh n = T
Nếu n nguyên hoặc bán nguyên thì s = n.4A
Nếu n không nguyên hoặc không bán nguyên: s = n.4A + sthêm , với s thêm ược xác ịnh dựa theo
x1, x2 và dấu của v1, v2 (chú ý xét úng chiều i của vật) t
+ Cách 2: Dùng tích phân: Xác ịnh m = 0,5T
⇒ 𝑠 = 𝑛. 4𝐴 + ∫𝑡𝑡12+𝑛𝑇|𝜔𝐴 𝑠𝑖𝑛( 𝜔𝑡 + 𝜑)| 𝑑𝑡
5. Tốc ộ trung bình: vtb = s ; tốc ộ TB trong 1 chu kì: vtb = 4A/T t
6. Năng lượng trong dao ộng iều hòa (lưu ý ơn vị x, v, A, m phải chuẩn)
+ Thế năng: Wt = 1 kx2= 1 m 2 2x 2 2
+ Động năng: Wd = 1 mv2= 1 m 2(A2 − =x2) 1k A( 2 −x2) 2 2 2
+ Cơ năng: W = Wt + W = hằng số = 1 𝑘𝐴2 = 1 𝑚𝜔2𝐴2 2 2
Trong dao ộng iều hòa, thế năng và ộng năng biến thiên iều hòa với
' = 2 ; f ' = 2 f T; ' = T Trang 3 lOMoAR cPSD| 45438797
Khi W của vật tăng thì Wt giảm. W cực ại thì Wt = 0 tại vị trí VTCB.
Khi W của vật giảm thì Wt tăng. W = 0 thì Wt cực ại tại vị trí biên. A max v n = Khi W ; v =nWt thì x = n 1 + n 1 + A 3 v W max = 3Wt thì x ; v 2 = 2 = 2 A 2 v ; max v 2 = 2 W = Wt thì x = 3 A v ; max v = W = 1/3 Wt thì x = 2 2
Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp ộng năng bằng thế năng là T/4 7.
Xác ịnh thời iểm vật qua vị trí x ã cho n lần -
Nếu x = A, trong 1 chu kì vật qua vị trí biên 1 lần. -
Nếu x A, trong 1 chu kì vật qua vị trí x 2 lần, 1 lần theo chiều dương và 1 lần theo chiều âm. -
Nếu xét ộ lớn li ộ (khoảng cách), trong 1 chu kì vật qua vị trí x 4 lần Ta có:
p = n/ số lần trong 1 chu kì
Nếu p nguyên: t = (p - 1)T + t0
Nếu p không nguyên: t = pT + t0
Với t0 là khoảng thời gian ể vật i thêm cho ủ số lần, chú ý chiều chuyển ộng của vật.
8. Tìm số lần vật qua vị trí x từ thời iểm t1 ến t2
- Xác ịnh số lần vật qua x trong 1 chu kì. -
Tính q = t2 −t1
=t qT. +t0 T
Nếu t0 = 0 thì số lần = q. số lần trong 1 chu kì
Nếu t0 thì số lần = q. số lần trong 1 chu kì + số lần thêm khi vật i từ x1 ến x2
trong khoảng thời gian t0 (chú ý chiều chuyển ộng của vật)
Chủ ề 2: CON LẮC LÒ XO
Con lắc lò xo gồm 1 lò xo có 1 ầu cố ịnh, ầu còn lại gắn 1 quả nặng có khối lượng m.
1. Độ biến dạng lò xo khi vật cân bằng:
+ Con lắc nằm ngang: =l 0 + Con lắc thẳng ứng: mg = k l suy ra: = mg l k
2. Các ại lượng ặc trưng: = 2 = 2 f T
Con lắc lò xo nằm ngang: =Lò xo thẳng ứng thì: = g l lOMoAR cPSD| 45438797
Lò xo trên mặt phẳng nghiêng: = km
𝜔, T, f của CLLX phụ thuộc vào
cấu tạo của con lắc (T tỉ lệ với căn bậc 2 của
m và tỉ lệ nghịch với căn bậc 2 của g sin
k) 3. Chiều dài của lò xo: a. l
Chiều dài lò xo khi vật ở
VTCB: l lcb = 0 l
+ Lấy dấu (+) nếu lò xo dãn.
+ Lấy dấu (- ) nếu lò xo nén.
+ Con lắc nằm ngang =l 0nên lcb =l0
b. Chiều dài lò xo khi vật ở tọa ộ x: l = +lcb x
c. Chiều dài cực ại của lò xo: lmax = +lcb A
d. Chiều dài cực tiểu của lò xo: lmin = −lcb A lCB = ½ (lmax+lmin); A = ½ (lmax - lmin) 4. x
Lực kéo về: F =−k = ma = -m𝜔2𝑥 (lưu ý ơn vị x, v, A, m phải chuẩn) Lực kéo luôn hướng
về VTCB, ộ lớn lực kéo về tỉ lệ với ộ lớn li ộ.
Ở VTCB: x = 0 Fmin = 0 m Ở vị trí biên: F 2 max = =kA A
5. Lực àn hồi lò xo: có tác dụng kéo vật về vị trí chưa biến dạng (l =l0) a.
Công thức ở vị trí x: F k l x=− ( + ) Con lắc ngang =l 0 nên F =−kx b.
Độ lớn lực àn hồi cực ại: Fmax =k l A( + )khi vật ở vị trí thấp nhất
+ Con lắc ngang =l 0 nên Fmax = F = kA
+ Con lắc ứng mg k l= nên Fmax= mg + kA c.
Độ lớn lực àn hồi cực tiểu:
+ Nếu l A thì Fmin=0 khi vật ở vị trí lò xo không biến dạng
+ Nếu l A thì Fmin =k l A( − ) khi vật ở vị trí cao nhất.
6. Thời gian dãn, nén trong một chu kì: + Lò xo ngang: = =td t T n + Lò xo thẳng ứng:
l A: lò xo luôn dãn: tn = 0 và td = T l A
tn = 2 t: thời gian ngắn nhất từ x1= - l ến x2 = -A td = T - tn 7. T f N
Các công thức tỉ lệ của con lắc lò xo: 2 = = = 1 1 1 = m2 T1 2 f2 N2 m1
Với N1 số chu kì dao ộng của con lắc ứng với m1 Và
N2 số chu kì dao ộng của con lắc ứng với m2 Trang 5 lOMoAR cPSD| 45438797
8. Nếu một lò xo treo các vật có khối lượng khác nhau: m = am 2 2
1 ± bm2 thì T2 = aT1 ± bT2 m =
mm1 2 thì T = TT1 2
Chủ ề 3: CON LẮC ĐƠN
Con lắc ơn gồm 1 sợi dây có 1 ầu cố ịnh, ầu còn lại gắn 1 quả nặng. Nếu có
ma sát, CLĐ dao ộng tắt dần.
Nếu bỏ qua ma sát thì CLĐ dao ộng tuần hoàn.
Nếu bỏ qua ma sát và biên ộ góc 0 100 thì CLĐ dao ộng iều hòa.
1. Tần số góc, chu kì và tần số riêng: g l = ; T = 2 ; f = 1 g l g 2 l
 𝜔, T, f của CLĐ vào chiều dài l và gia tốc trọng trường g (g ộ cao, càng cao thì g càng
giảm) (T tỉ lệ với căn bậc 2 của l và tỉ lệ nghịch với căn bậc 2 của g)
2. Phương trình dao ộng: s = s0 cos( t + ) hay = 0 cos( t + ) 2
Với s02 = +s2 ( )v 2 02 = +2 v gl Trong ó: s = l ; s0 = 0l.
3. Lực kéo về: F = Pt= - mg = - mg s l
4. Mối liên hệ giữa chu kì, tần số và chiều dài con lắc ơn: m = am 2 2 1 ± bm2 thì T2 = aT1 ± bT2 1 N 2 l f = 1 T2 = = = 1 N l 5. 2 1
Các công thức tỉ lệ của con lắc ơn: T1 2 f2 l
Với N1 số chu kì dao ộng của con lắc ứng với 1 l
Và N2 số chu kì dao ộng của con lắc ứng với 2
Chủ ề 4: TỔNG HỢP HAI DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA CÙNG PHƯƠNG,
CÙNG TẦN SỐ
Một vật thực hiện ồng thời hai dao ộng: x1 =A1cos( t+ 1); x2 =A2cos( t+ 2 ) + t
Dao ộng tổng hợp của vật là một dao ộng iều hòa: x = x1 + x2 = Acos( )
• Biên ộ dao ộng tổng hợp: A2 = + +A 2 2
1 A2 2A A c1 2 os( 2 − 1) •
Pha ban ầu của dao ộng tổng hợp: lOMoAR cPSD| 45438797
tan = A1sin 1 + A2 sin 2
Ac1 os 1 + A c2 os 2
Các trường hợp ặc biệt:
Hai dao ộng thành phần cùng pha, = 2k thì Amax=A1+A2
Hai dao ộng thành phần ngược pha, = (2k +1) thì Amin= A1 − A2 2 2 1 + A2
Hai dao ộng thành phần vuông pha, = (2k +1) thì Amin= A 2
Biên ộ dao ộng tổng hợp có giá trị trong khoảng: A A A A A1 − 2 +1 2
Viết phương trình dao ộng tổng hợp bằng pp bấm máy tính
B1: Bấm MODE 2 (chuyển về số phức)
B2: Shift Mode 4 (ưa về ơn vị góc rad)
B3: Bấm A1<𝜑1+ A2< 𝜑2 =
B4: Shift 23 = A < 𝜑 hoặc OPTN ↓1=
CHƯƠNG II. SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM Chủ ề 1 SÓNG CƠ
1. Tốc ộ truyền sóng: tốc ộ truyền pha dao ộng v = =s const t
2. Chu kì sóng và tần số sóng: là T và f của các phần tử vật chất có sóng truyền qua. f = 1 T
3. Bước sóng: = vT = v : là quãng ường sóng truyền i trong một chu kì, là khoảng cách giữa f
hai iểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng dao ộng cùng pha
4. Góc lệch pha: Góc lệch pha giữa hai iểm trên phương truyền từ nguồn sóng cách nhau một khoảng d là: = 2 x
+ Hai iểm cùng pha thì x d d d k= = − =2 1
+ Hai iểm ngược pha thì x = =d (2k +1) 2
+ Điểm sóng ến sau trễ pha hơn iểm sóng ến trước.
5. Phương trình sóng:
Khi sóng truyền từ O ến M thì sóng tại M trễ pha hơn tại O một góc = 2 x
Nếu phương trình tại O là u t0( ) = Acos( t + ) thì tại M ta có:
uM ( )t = Acos( t + − x) = Acos( t + − 2 x) v 6. Chú ý: Trang 7 lOMoAR cPSD| 45438797
- Sóng ngang: phương dao ộng vuông góc phương truyền sóng. Sóng ngang truyền trong chất rắn và bề mặt lỏng.
- Sóng dọc: phương dao ộng trùng với phương truyền sóng. Sóng dọc truyền trong môi trường
rắn, lỏng, khí. - Khoảng cách gần nhất 2 iểm dao ộng ngược pha trên phương truyền: 𝜆 2 -
Khoảng cách gần nhất 2 iểm dao ộng vuông pha trên phương truyền: 𝜆 4
- Khoảng cách n ỉnh sóng nhấp nhô d = (n-1) 𝜆
- Thời gian n ỉnh sóng truyền qua t = (n-1) T
Chủ ề 2 SÓNG DỪNG 1. Sóng dừng:
+ Sóng dừng là sự gặp nhau của sóng tới và sóng phản xạ trên cùng phương (giao thoa sóng tới và sóng phản xạ)
+ Sóng phản xạ ngược pha sóng tới khi gặp vật cản cố ịnh, cùng pha sóng tới khi gặp vật cản tự do
+ Khoảng cách giữa 2 nút hoặc 2 bụng liền kề là 2
+ Khoảng cách giữa 1 nút và 1 bụng liền kề là 4
+ Khoảng thời gian liên tiếp giữa 2 lần dây duỗi thẳng là T 2
+ Chiều rộng của một bó sóng là 4a (với a là biên ộ dao ộng của nguồn)
+ Chiều dài của một bó sóng là 2
+ Nguồn phát sóng (iểm gắn với nguồn) ược xem là một nút.
2. Sóng dừng trên sợi dây hai ầu cố ịnh (nút - nút):
+ Điều kiện có sóng dừng là: l = k 2
+ Số bụng sóng = số bó sóng = k = số bụng + Số nút sóng = k+1
3. Sóng dừng trên sợi dây một ầu cố ịnh, một ầu tự do (nút – bụng): 1
+ Điều kiện có sóng dừng là: l = +(k ) hay l =(2k +1) 2 2 4 + Số bó sóng nguyên = k;
+ Số bụng sóng = số nút sóng = k+1
4. Thay ổi f thay ổi k (thay ổi số nút, số bụng, số bó)
+ 2 ầu cố ịnh : 𝑓1 = 𝑘1 𝑓2 𝑘2
+ 1 ầu cố ịnh, 1 ầu tự do: 𝑓1 = 𝑘 1+0,5 𝑓2 𝑘2+0,5 lOMoAR cPSD| 45438797
Chủ ề 3 GIAO THOA SÓNG
1. Dao ộng của một iểm trong vùng giao thoa:
Nếu phương trình tại nguồn là u t0( ) = Acos( t) thì phương trình sóng tại M là: =
2Acos (d2 −d1)cos( t − (d2 +d1)) u M
+ Biên ộ sóng tổng hợp tại M: AM = 2A|𝑐𝑜𝑠 𝑑2−𝑑1| 𝜆
Khi 𝑑2−𝑑1 = số nguyên k  M là CĐ thứ k  AM = 2A 𝜆
Khi 𝑑2−𝑑1 = số bán nguyên k + 0,5  M là CT thứ k + 1  AM = 0 𝜆
2. Khoảng cách giữa hai cực ại hoặc hai cực tiểu giao thoa cạnh nhau bằng 2
3. Khoảng cách giữa 1 cực ại hoặc 1 cực tiểu giao thoa cạnh nhau bằng 4
4. Hai nguồn dao ộng cùng pha: − a. d )
Độ lệch pha của hai sóng thành phần: = 2 ( d2 1 = 2 x
b. Vị trí giao thoa cực ại: d2 − =d1 k
c. Vị trí giao thoa cực tiểu: d2 − = +d1 (k 0,5)
d. M CĐ, giữa M và ường trung trực có n CĐ  k = n + 1
M là CĐ, giữa M và ường trung trực có n CT  k = n
M CT, giữa M và ường trung trực có n CĐ hoặc CT  k = n
e. Số cực ại và số cực tiểu giao thoa trên oạn S1S2
Xét S S1 2 = xét chẵn (số CT) lẻ (số CĐ) 0,5 Ví dụ: S S1 2
= 4,7 --> xét 4 chẵn = số CT  số CĐ = 4 + 1 = 5 0,5 S S1 2
= 4 --> xét 4 chẵn = số CT  số CĐ = 4 - 1 = 3 (do 2 CĐ trùng với 2 nguồn) 0,5 S S1 2
= 5,8 --> xét 5 lẻ = số CĐ  số CT = 5 + 1 = 6 0,5 S S1 2
= 5 --> xét 5 lẻ = số CĐ  số CT = 5 - 1 = 4 (do 2 CT trùng với 2 nguồn) 0,5 Trang 9 lOMoAR cPSD| 45438797
Chủ ề 4: ĐẶC TRƯNG VẬT LÍ CỦA ÂM
Âm có 3 ặc trưng vật lý là: tần số âm f, cường ộ âm I và mức cường ộ âm L, ồ thị dao ộng âm
Âm chia làm 3 loại: hạ âm (f < 16Hz), âm thanh (16 Hz f
20 kHz), siêu âm (f > 20 kHz)
Sóng âm trong không khí là sóng dọc
Cường ộ âm (I) tại một iểm là năng lượng mà sóng âm tải qua 1 ơn vị diện tích ặt vuông góc
với phương truyền sóng trong 1 ơn vị thời gian = = I
4 r2 với r (m): khoảng cách từ nguồn âm ến iểm xét S P(W): công
suất của nguồn phát âm. L dB( ) =10lg
Mức cường ộ âm (L)
trong ó I0 = 10-12 W/m2 I hoặc L = lg I
- Ý nghĩa: Cho biết âm I
I I nghe to gấp bao nhiêu lần âm I0. 0 0
- Giới hạn tai người: 0 L 130 dB
Chủ ề 5: ĐẶC TRƯNG SINH LÝ CỦA ÂM
1. Độ cao: phụ thuộc f, âm càng cao thì f càng lớn
2. Độ to: phụ thuộc mức cường ộ âm L, âm càng to thì L càng lớn.
3. Âm sắc: phụ thuộc ồ thị dao ộng âm (số lượng họa âm, biên ộ âm) Ngoài ra ộ to, âm sắc
cũng phụ thuộc vào tần số âm f
CHƯƠNG 3: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
Chủ ề 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
1. Dòng iện xoay chiều: Là dòng iện có cường ộ biến thiên tuần hoàn với thời gian theo
quy luật của hàm số sin hay cosin, với dạng tổng quát: Im=Io i = I0cos( t + i)
* i: giá trị của cường ộ dòng iện tại thời iểm t, ược gọi là giá trị tức thời của i (cường ộ tức thời),
i có thể dương, âm hoặc bằng 0
* I0 > 0: giá trị cực ại của i (cường ộ cực ại). * f: tần số của i. * T: chu kì của i. * ( t + ): pha của i. * : pha ban ầu I = I0 Giá trị
Giá trị hiệu dụng của c d : 2
hiệu dụng = Giá trị cực ạ i
- Trong 1 chu kì dòng iện ổi chiều 2 (lần)
- Trong thời gian 1s, dòng iện ổi chiều 2f (lần)
- Trong thời gian t(s), dòng iện ổi chiều t.2f (lần)
2. Điện áp xoay chiều: u = U0cos( t+ u ) (V) U 0
- Điện áp hiệu dụng: U = 2 lOMoAR cPSD| 45438797
- Độ lệch pha của u và i là: = = − u i/ u i > 0 : u nhanh pha hơn i = + u i < 0 : u chậm pha hơn i = − u i
3. Từ thông qua khung dây: = NBScos = NBScos( t + ) (Wb)
Với N là số vòng dây, S(m2) là diện tích mỗi vòng.
- Suất iện ộng cảm ứng xuất hiện trong khung dây : d
eC = - = NBS sin( + t ) = E0 cos ( t + - ) (V) dt 2 eC2 2 +
 ec trễ pha 2 so với từ thông: 2 02 =1 (CT vuông pha) E0
Chủ ề 2: CÁC LOẠI MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
Cho dòng iện qua mạch có dạng: I = I0cos( t+ i ) (A)
1. Chỉ có iện trở R
uR cùng pha với i u = uR = UORcos( t+ i ) (V)
Định luật Ôm: i = u ; I0 =Uo ; I =U R R R
2. Chỉ có cuộn dây thuần L: uL nhanh pha so với i: u = uL =
UOLcos( t+ i + ) (V) 2 2
Cảm kháng: ZL = L = L2 f
Định luật Ôm: I0 =Uo ; I = U ZL ZL
Cuộn dây cho dòng iện 1 chiều và dòng iện xoay chiều i qua nhưng chỉ cản trở dòng iện xoay chiều
Lưu ý: 1mH=10-3H với L(H): là hệ số tự cảm.
3. Chỉ có tụ iện thuần C uC chậm pha so với i: u = uC =
UOCcos( t+ i - ) (V) Trang 11 lOMoAR cPSD| 45438797 2 2
Dung kháng: ZC = 1C = 1fC
Định luật Ôm: I0 =Uo ; I = U ZC ZC
Tụ iện không cho dòng iện 1 chiều i qua, cho dòng iện xoay chiều i qua và cản trở dòng iện xoay chiều
1mF=10-3F 1 F =10-6F 1nF=10-9F 1pF=10-12F mili micro nanô picô
4. Mạch có RLC mắc nối tiếp − − U Z
Độ lệch pha giữa u và i: = − C C u i tan = UL = ZL với − UR R
Nếu > 0: u nhanh pha hơn i ZL ZC mạch có tính cảm kháng.
Nếu < 0: u chậm pha hơn i ZL ZC mạch có tính dung kháng.
Tổng trở: Z= R Z Z2 +( L − C)2
Điện áp hiệu dụng 2 ầu oạn mạch: U U= 2
R +(U UL − C)2 Điện áp
tức thời 2 ầu mạch: u = u R + uC + uL
Định luật Ôm: I0 =UZo ; I =U Z = 𝑈𝑅𝑅 = 𝑈𝑍𝐶𝐶 = 𝑈𝑍𝐿𝐿
Chú ý: Nếu cuộn dây không thuần cảm có iện trở r, ộ tự cảm L thì: Độ − −
lệch pha giữa u và i: tan = U U Z L C = ZL C với − UR +Ur R+r
Tổng trở: Z = (R+ +r)2 (ZL −ZC)2
Điện áp hiệu dụng 2 ầu oạn mạch: U= (U UR + r)2 +(U UL − C)2
5. CỘNG HƯỞNG ĐIỆN 1 + Trong mạch có ZL = ZC = ; f = LC 2𝜋 𝐿𝐶
+ Imax = 𝑈 , Pmax = 𝑈2, Zmin = R; URmax = U 𝑅 𝑅
+ u cùng pha i khi mạch có RLC mắc nối tiếp ( = 0)
Chủ ề 3: CÔNG SUẤT TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CÔNG SUẤT lOMoAR cPSD| 45438797 2 U R2
1. Công suất: P =UIcos = RI = Z2
2. Hệ số công suất: k = cos = UR = R U Z
k = 1  mạch chỉ có R hoặc mạch RLC c ó cộng hưởng.
k = 0  mạch không có iện trở.
3. Nhiệt lượng: Q=RI2t hay Q= Pt Chủ ề
4: CỰC TRỊ TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 1. Thay ổi R U
a. R = 0 thì: Zmin = Z ZL − C; Imax = ; Z ZL − C UZL
UZC Z ZL − C Z ZL − C UL(max)= ; UC(max)= ; U b. R = Z ZL − C thì: Z = 2Z Z
L − C ; I = ; 2Z ZL − C U2 U2 Pmax = = ; =
2Z ZL − C 2R0 4
c. Khi thay ổi R ứng với 2 giá trị R1 và R2 thì công suất tiêu thụ trên mạch có cùng giá RR R1 2 = 02 trị thì : U2 = =1 2 R R1 + 2 2. Thay ổi L = 1 a. L0
2C (mạch cộng hưởng) ZL = ZC
IMax , URmax, Umax , PMax còn ULCMin (L và C mắc liên tiếp nhau)
b. ZL =R Z2Z+C C2 thì ULMax =U R ZR2 + C2 và ULM2 ax = + +U U U2R2 C2 Khi ó uRC vuông pha với i 3. Thay ổi C Trang 13 lOMoAR cPSD| 45438797 = 1 a. C0 2L
(mạch cộng hưởng) ZL = ZC
IMax , URmax; ULmax , PMax còn ULCMin (L và C mắc liên tiếp nhau) C R
Z2Z+L L2 CM U R ZR2 + L2 CM2 = + +U U U2 R2 C2 b. Z =
thì U ax = và U ax Khi ó uRL vuông pha với i
3. Mạch RLC có thay ổi: = 1 a.
thì IMax URmax; PMax còn ULCMin (L và C mắc liên tiếp nhau) LC b. = 1 1 2 thì ULMax = C L R R − C 2 2U L. 4LC − R C22 1 L R2
2 .U L L C 2 R 4LC−R C c. = − thì UCMax = 2 2
Chủ ề 5: TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG
Máy biến áp: là những thiết bị biến ổi iện áp xoay chiều (không thay ổi tần số)
1. Công thức máy biến áp lý tưởng: U2 = N2 = E2 = I1 U1 N1 E1 I2 N1 > N2 : máy giảm áp N1 < N2 : máy tăng áp
Ứng dụng: Máy biến áp ược ứng dụng trong việc truyền tải iện năng, nấu chảy kim loại, hàn iện
Nguyên tắc hoạt ộng của máy biến áp dựa trên hiện tượng cảm ứng iện từ. P2
2. Công suất hao phí trong quá trình truyền tải iện năng: Php = r 2 2 U cos lOMoAR cPSD| 45438797
Với P(W) là công suất truyền i ở nơi cung cấp (nơi phát).
U là iện áp nơi cung cấp.
Cosφ là hệ số công suất của tải.
3. Độ giảm iện áp trên ường dây tải iện: =U RI
4. Hiệu suất tải iện: H=P P− 100%=U U− 100%=P2100% P U P1
5. Số chỉ trên công tơ iện cho ta giá trị iện năng tiêu thụ: A=W=Pt
Chú ý: Để giảm công suất hao phí khi truyền tải iện năng người ta thường tăng iện áp ở nơi
cung cấp. Tăng U n lần thì công suất hao phí giảm n2 lần
Chủ ề 6: MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU
Máy phát iện xoay chiều là thiết bị tạo ra dòng iện xoay chiều, hoạt ộng dựa trên hiện tượng cảm
ứng iện từ. Máy phát iện biến cơ năng sang iện năng.
Cấu tạo gồm 2 bộ phận chính là phần cảm ( tạo ra từ trường) và phần ứng (tạo ra dòng iện cảm ứng).
Tần số dòng iện do máy phát ra: f = pn Trong ó:
p là số cặp cực của nam châm (1 cặp cực có 1 cực Bắc và 1 cực Nam)
n số vòng quay của roto trong một giây.
Nếu n (vòng/phút) thì: f = pn 60
* Máy phát iện xoay chiều 3 pha: tạo ra 3 dòng iện xoay chiều một pha cùng biên ộ, cùng tần
số nhưng lệch pha nhau một góc 120° hay Ta có: e1 + e2 + e3 = 0; e1 = E0sin t ; e2 = E0sin( t - 2 ) e3 = E0sin( t + 2 ) 3 3
Chủ ề 7: ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA
Động cơ không ồng bộ là thiết bị biến iện năng thành cơ năng.
Nguyên tắc hoạt ộng: cảm ứng iện từ và từ trường quay.
Đặt khung dây dẫn vào từ trường quay, khung dây sẽ quay theo từ trường ó với tốc ộ góc nhỏ
hơn ( khung dây < từ trường )
CHƯƠNG 4: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ 1. MẠCH DAO ĐỘNG
- Mạch dao ộng LC lí tưởng : Là mạch iện kín gồm một cuộn dây thuần cảm có hệ số tự cảm L
và một tụ iện có iện dung C ( Rm = 0 ).
- Điện tích q, cường ộ dòng iện i và iện áp tức thời u biến thiên iều hoà theo thời gian t với cùng
tần số góc = 1 ; 𝑇 = 2𝜋 = 2𝜋
; f = =1 = 1 (1) LC 𝜔T 2 2 LC Trang 15 lOMoAR cPSD| 45438797
i sớm pha π/2 so với q và u; u cùng pha với q.
- Sự biến thiên iều hoà theo thời gian của q và i => iện trường ( E ) và từ trường ( B ) cũng biến
thiên iều hòa theo quy luật dạng sin nên dao ộng trong mạch LC ược gọi là dao ộng iện từ tự do.
- Biểu thức iện tích: 𝑞 = 𝑄0 𝑐𝑜𝑠( 𝜔𝑡 + 𝜑) (2)
- Biểu thức cường ộ: 𝑖 = 𝑑𝑞 𝑑𝑡 = −𝜔𝑄0 𝑠𝑖𝑛( 𝜔𝑡 + 𝜑) = 𝐼0 𝑐𝑜𝑠( 𝜔𝑡 + 𝜑 + 𝜋2) (3) - Biểu thức
iện áp tức thời: 𝑢 = 𝐶 𝑞 = 𝑄0 𝑐𝑜𝑠( 𝜔𝑡 + 𝜑) = 𝑈0 𝑐𝑜𝑠( 𝜔𝑡 + 𝜑) (4) 𝐶
Năng lượng trong mạch dao ộng
+ Năng lượng từ trường Wtừ tập trung ở cuộn cảm.
+ Năng lượng iện trường Wiện tập trung ở tụ iện.
Wiện và Wtừ biến thiên tuần hoàn với T’ = ½ T; f = 2f; 𝝎′= 2𝝎 (5)
+ Năng lượng iện từ của mạch: Wiện từ = Wiện + Wtừ = CU02 = LI02 = Q02 = const (6) 2 2 2C + Công thức vuông pha: 𝑖22 + 𝑈𝑢022 = 1;
𝐼𝑖022 + 𝑄𝑞022 = 1 (7) 𝐼0
Công thức (7) ược sử dụng khi ề cho hoặc tính giá trị tức thời của i, q, u. +
Công thức liên hệ các giá trị cực ại: I0 =𝜔𝑄0 = 𝑈0 = 𝐼𝜔0 ; 𝑈 (8) + Bước sóng: = = cT 2𝜋 (m) f
Lưu ý các công thức có liên quan ến iện dung C và ộ tự cảm L phải ổi ơn vị chuẩn là C(F) và L(H) rồi mới làm bài.
2. ĐIỆN TỪ TRƯỜNG
- Mối quan hệ giữa iện trường và từ trường
+ Khi có một từ trường biến thiên theo thời gian thì tại nơi ó xuất hiện một iện trường xoáy
(Điện trường có ường sức là ường cong khép kín )
+ Khi có một iện trường biến thiên theo thời gian thì tại nơi ó xuất hiện một từ trường.
Đường sức của từ trường bao giờ cũng khép kín.
- Điện từ trường: Điện trường biến thiên và từ trường biến thiên theo thời gian liên quan mật
thiết với nhau và là hai thành phần của một trường thống nhất, gọi là iện từ trường. - Điện từ
trường có mặt xung quanh tia lửa iện, sấm sét, dòng iện xoay chiều,… - Trong lồng kim loại
không tồn tại iện trường, từ trường hay iện từ trường.
3. SÓNG ĐIỆN TỪ: là iện từ trường lan truyền trong không gian.
- Những ặc iểm của sóng iện từ:
+ Sóng iện từ lan truyền ược trong chân không và trong các iện môi. Tốc ộ của sóng iện từ
trong chân không bằng tốc ộ ánh sáng c 3.108m/s.
vkhí < vlỏng < vrắn
+ Sóng iện từ là sóng ngang, mang năng lượng. → → → →
+ Trong sóng iện từ, iện trường E và từ trường B tại một iểm luôn luôn ồng pha và 𝐸 ⊥ 𝐵 lOMoAR cPSD| 45438797
→ và vuông góc với 𝑣. (Nắm tay phải E sang B ngón cái là v).
+ Sóng iện từ tuân theo các quy luật truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, giao thoa, nhiễu xạ, tán sắc.
4. SÓNG VÔ TUYẾN: Sự truyền sóng vô tuyến trong khí quyển
Do = =c cT nên sóng có bước sóng càng lớn thì tần số càng nhỏ, năng lượng càng nhỏ. f
- Phân loại sóng vô tuyến Sóng dài Sóng trung Sóng ngắn Sóng cực ngắn Bước sóng >1km 100m - 1000m 10m - 100m <10m
Năng lượng nhỏ nhất > sóng dài > sóng trung lớn nhất - Năng lượng - Năng lượng Năng lượng Năng lượng rất lớn, nhỏ nên không
nhỏ. - Bị tầng iện li hấp khá lớn, bị không bị tầng iện li truyền ược xa. - thụ mạnh nên không
phản xạ nhiều hấp thụ hoặc phản Đặc iểm Không bị nước truyền ược xa. lần bởi tầng xạ. - hấp thụ. Ban êm sóng iện li và mặt
trung bị tầng iện li phản ất. xạ nên truyền xa hơn. - Liên lạc dưới - Thường ược dùng ể - Vô tuyến - Thông tin vũ trụ. - nước. liên lạc trong nội bộ
truyền thanh. Vô tuyến truyền Ứng dụng quốc gia. hình, thông tin vệ tinh.
- Sơ ồ khối của máy phát
• Micrô (1):Nhận sóng âm biến thành dao ộng iện (dao ông âm tần) 1
• Mạch phát dao ộng iện từ cao tần (2): Phát ra dao ộng 5 3 4 iện từ cao tần 2 •
Mạch biến iệu (3): trộn dao ộng âm tần và cao tần
• Mạch khuếch ại (4): Năng cao biên ộ dao ộng
• Anten phát (5).Phát ra sóng iện từ cao tần có mang tín hiệu âm
- Sơ ồ khối của máy thu
• Anten thu (1): Thu sóng iện từ cao tần từ máy phát .
• Mạch khuếch ại dao ộng iện từ cao tần (2): Làm tăng biên
ộ của dao ộng iện từ cao tần. 1 2 3 4 5
• Mạch tách sóng(3): Tách dao ộng iện từ âm tần ra khỏi
dao ộng iện từ cao tần biến iệu.
• Mạch khuếch ại âm tần (4): Làm tăng biên ộ của dao ộng iện từ âm tần.
• Loa (5): Biến dao ộng iện thành dao ộng cơ và phát ra âm.
CHƯƠNG 5: SÓNG ÁNH SÁNG. Trang 17 lOMoAR cPSD| 45438797 TÁN SẮC ÁNH SÁNG
- Là hiện tượng một chùm sáng trắng truyền qua lăng kính bị phân tích thành các thành phần
ơn sắc khác nhau: ỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím. Tia tím bị lệch nhiều nhất, tia ỏ bị lệch ít nhất.
- Lý do ánh sáng bị tán sắc là do chiết suất của chất làm lăng kính thay ổi phụ thuộc vào màu sắc
ánh sáng. Chiết suất của môi trường ối với ánh sáng ỏ là nhỏ nhất, ối với ánh sáng tím là lớn
nhất: nỏ < ncam < nvàng < nlục < nlam < nchàm < ntím
- Ánh sáng ơn sắc là ánh sáng có bước sóng (tần số) và màu sắc nhất ịnh; nó không bị tán sắc khi i qua lăng kính.
- Ánh sáng trắng là tập hợp của vô số ánh sáng ơn sắc khác nhau.
- Hiện tượng tán sắc ánh sáng ược ứng dụng ể giải thích hiện tượng cầu vồng, chế tạo máy
quang phổ ể phân tích thành phần cấu tạo của chùm ánh sáng do các nguồn sáng phát ra.
NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG
Hiện tượng ánh sáng bị lệch phương truyền khi ánh sáng truyền qua lỗ nhỏ, hoặc gần mép
những vật trong suốt hoặc không trong suốt gọi là hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng. GIAO THOA ÁNH SÁNG -
Hai sóng ánh sáng kết hợp (cùng f (hoặc bước sóng) và ộ lệch pha không ổi theo thời
gian) khi gặp nhau sẽ giao thoa với nhau. -
Hiện tượng giao thoa giải thích hiện tượng váng dầu mỡ, ĩa CD óng ánh,… và ứng
dụng ể o bước sóng ánh sáng. -
Ánh sáng nhìn thấy có bước sóng từ 0,38𝝁𝒎 (màu tím) ến 0,76𝝁𝒎 (màu ỏ) 1. Giao
thoa của ánh sáng ơn sắc
Lưu ý ơn vị thông thường khi làm bài tập là 𝝀 (𝝁𝒎); D (m); a, x, i, L (mm) a. Khoảng
i vân: là khoảng cách giữa 2 vân tối hay 2 vân sáng liền kề nhau. = D a + Một vân
sáng và một vân tối kề nhau cách nhau một khoảng 0,5i + Khoảng cách n
vân sáng ứng liền kề là : (n-1)i x
b. Vị trí vân sáng: sk = =ki k=0: vân = − =d2 d1
ax = k ; k D sáng trung tâm; k=±1: vân sáng D a bậc 1,.... vd: xs5 = ± 5i; xs3 = ± 3i
c. Vị trí vân tối: 𝑎𝑥
𝛿 = 𝑑2 − 𝑑1 = = (𝑘 − 0,5)𝜆; vd: xt5 = ± 4,5i; xt3 = ± 2,5i 𝐷
d. Tìm loại vân tại M cách vân trung tâm một oạn xM là:
Tìm thương số: xM = a b, với a là phần nguyên, b là phần thập phân i
Nếu b=0 thì tại M có vân sáng bậc a
Nếu b=5 thì tại M có vân tối thứ a+1
e. Tìm số vân sáng và số vân tối: lOMoAR cPSD| 45438797
- Biết bề rộng trường giao thoa ối xứng là L: Ta tìm thương số: L = m,n Nếu
m chẵn = số VT ; số VS = m +1 i
Nếu m lẻ = số VS ; số VT = m + 1
Chú ý : số vân sáng luôn là số lẻ, số vân tối luôn là số chẵn ối với giao thoa trường ối xứng qua VSTT
- Biết tọa ộ hai iểm xM và xN của 2 iểm giới hạn:
Số vân sáng bằng số giá trị k nguyên thỏa
x M ki xN biểu thức:
Số vân tối số giá trị k nguyên thỏa biểu thức: x M + (k )i xN
2. Giao thoa của ánh sáng không ơn sắc:
- Hai VS trùng nhau: x k1 = 2
s(λ1) = xs(λ2) k1i1 = k2i2 → k1λ1 = k2λ2 (1) k2 1 D D
- Khoảng cách gần nhất của 2 vân trùng: d 1 2 min = itr = k1 =k2 a a
3. Giao thoa của ánh sáng trắng:
- Độ rộng vùng quang phổ bậc k là Δxk = k ( − d t )D a
- Xác ịnh số bức xạ, bước sóng của những bức xạ
nằm trong khoảng từ t → ÿ (*) cho vân sáng (hay vân tối) tại M có tọa ộ xM k D a
+ Điều kiện VS: xM =
= xM (**) rồi thế vào iều kiện (*) a kD
số bức xạ = số giá trị k nguyên
Thế k vào biểu thức (**) ể tìm ra các bước sóng cho vân sáng tại M.
+ Điều kiện VT: xM = (𝑘+0,5)𝜆𝐷 ⇒ 𝜆 = 𝑥𝑀𝑎 (**) rồi thế vào (*) 𝑎 (𝑘+0,5)𝐷
số bức xạ = số giá trị k nguyên
Thế k vào biểu thức (**) ể tìm ra các bước sóng cho vân tối tại M.
MÁY QUANG PHỔ. CÁC LOẠI QUANG PHỔ
1. Máy quang phổ: Là dụng cụ dùng ể phân tích một chùm ánh sáng phức tạp thành những
những chùm sáng ơn sắc. Gồm 3 bộ phận chính:
- Ống chuẩn trực: gồm TKHT tạo ra chùm sáng song song. Trang 19 lOMoAR cPSD| 45438797
- Hệ tán sắc: gồm 1 (hoặc 2, 3) lăng kính  phân tán chùm sáng thành những thành phần ơn sắc song song.
- Buồng tối: gồm TKHT L2+ tấm phim ảnh  hứng ảnh của các thành phần ơn sắc khi qua lăng
kính P: vạch quang phổ.
2. Các loại quang phổ
Quang phổ liên tục Quang phổ vạch
Quang phổ hấp phụ
- Do mọi vật rắn, lỏng, - Do các chất khí áp - Các chất rắn, lỏng, khí Nguồn phát
khí áp suất cao phát ra suất thấp khi bị kích ều cho quang phổ hấp khi bị nung nóng. thích phát ra. thụ.
- Là quang phổ mà trên - Là quang phổ chỉ - Quang phổ gồm
ó không có vạch quang chứa những vạch sáng các vạch tối trên nền
phổ, và chỉ gồm dải màu riêng lẻ, ngăn quang phổ liên tục.
màu biến thiên liên tục cách nhau bởi nền tối. từ ỏ ến tím.
- Quang phổ vạch của - Nhiệt ộ khí hay Đặc iểm
các nguyên tố khác hơi thấp hơn nhiệt ộ của
nhau thì rất khác nhau nguồn cho quang phổ liên tục.
Quang phổ liên tục chỉ Đặc trưng cho nguyên tố.
phụ thuộc nhiệt ộ của nguồn sáng.
Khảo sát nhiệt ộ nguồn
Dùng ể xác ịnh thành phần của vật phát sáng Công dụng sáng
CÁC TIA TRÊN THANG SÓNG ĐIỆN TỪ
1. Bản chất và tính chất chung của tia hồng ngoại và tử ngoại và tia X (tia Rơnghen) -
Có bản chất là sóng iện từ, chỉ khác về bước sóng, ều không nhìn thấy ược.
- Tuân theo các ịnh luật truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ và cũng gây ra ược hiện tượng nhiễu xạ,
giao thoa như ánh sáng thông thường.
So sánh tia hồng ngoại, tử ngoại và tia X: Tia hồng ngoại Tia tử ngoại Tia X (Tia Rơn-ghen) Bản chất Là sóng iện từ
Vật có nhiệt ô cao (trên Ống Cu-lít-giơ: Cho
Vật phải có nhiệt ộ cao 20000C): hồ quang iện, chùm tia electron có tốc Nguồn
hơn môi trường: thân bề mặt Mặt Trời, èn
ộ lớn ập vào một miếng phát
người, bếp gas, than, hơi thủy ngân,... kim loại có nguyên tử èn iện dây tóc lượng lớn. - Tên lửa tìm - Y học: ể chiếu mục tiêu, camera - Dùng ể khử
iện, chụp iện, dò tìm chỗ hồng ngoại ể chụp trùng nước, thực xương gãy, chữ bệnh ảnh, quay phim ban phẩm và dụng cụ y ung thư … êm, ống nhòm hồng tế, - Chữa bệnh còi - Trong công Ứng dụng ngoại ể quan sát ban xương. nghiệp dùng kiểm tra êm….. - Dò tìm vết nứt
chất lượng các vật úc, - Sấy khô, sưởi trên bề mặt kim
nghiên cứu cấu trúc vật
ấm, sử dụng trong các loại…. rắn, kiểm tra hành lý bộ iều khiển từ xa,