11 Physics - My swanky padlet by Tr. Kiên Nguyễn

1. Mạng tinh thể kim loại

kienspvl — 2022-12-24 12:15:11 UTC

Trong kim loại, các nguyên tử bị mất electron hoá trị trở thành các ion dương (H13.1). Các ion dương liên kết với nhau một cách trật tự tạo nên mạng tinh thể kim loại.

Chuyển động nhiệt của các ion (dao động của ion quanh vị trí cân bằng) có thể phá huỷ trật tự này. Nhiệt độ càng cao, dao động nhiệt càng mạnh, mạng tinh thể càng trở nên mất trật tự.

2. Khí electron tự do

kienspvl — 2022-12-24 12:17:10 UTC

Các electron hoá trị tách khỏi nguyên tử, trở thành các electron tự do với mật độ 𝑛 không đổi (𝑛 = ℎằ𝑛𝑔 𝑠ố). Chúng chuyển động hỗn loạn tạo thành khí electron tự do choán toàn bộ thể tích của khối kim loại và không sinh ra dòng điện nào.

3. Sự hình thành dòng điện

kienspvl — 2022-12-24 12:20:42 UTC

Điện trường 𝐸 do nguồn điện ngoài sinh ra, đẩy khí electron trôi ngược chiều điện trường, tạo ra dòng điện.

4. Điện trở của kim loại

kienspvl — 2022-12-24 12:21:52 UTC

Sự mất trật tự của mạng tinh thể cản trở chuyển động của electron tự do, là nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại. Các loại mất trật tự thường gặp là chuyển động nhiệt (dao động nhiệt) của các ion trong mạng tinh thể, sự méo mạng tinh thể do biến dạng cơ học và các nguyên tử lạ lẫn trong kim loại. Điện trở của kim loại rất nhạy cảm với các yếu tố trên. Thuyết êlectron về tính dẫn điện của kim loại cho thấy hạt tải điện trong kim loại là êlectron tự do. Mật độ của chúng rất cao nên kim loại dẫn điện rất tốt (Bảng 13.1). Nhiều tính chất khác của dòng điện trong kim loại cũng có thể suy ra từ thuyết này.

Vậy, dòng điện trong kim loại là dòng chuyển đời có hướng của các electron tự do dưới tác dụng của điện trường.

kienspvl — 2022-12-25 17:21:59 UTC

kienspvl — 2022-12-25 17:22:28 UTC

kienspvl — 2022-12-25 17:23:55 UTC

kienspvl — 2022-12-25 17:24:20 UTC

kienspvl — 2022-12-25 17:25:22 UTC

I. Chất khí là môi trường cách điện

kienspvl — 2022-12-31 12:50:38 UTC

Chất khí không dẫn điện vì các phân tử khí đều ở trạng thái trung hoà điện, do đó trong chất khí không có các hạt tải điện.

II. Bản chất dòng điện trong chất khí

kienspvl — 2022-12-31 12:51:12 UTC

1. Sự ion hoá chất khí và tác nhân ion hoá

Ngọn lửa ga, tia tử ngoại của đèn thuỷ ngân trong thí nghiệm trên được gọi là tác nhân ion hoá. Tác nhân ion hoá đã ion hoá các phân tử khí thành các ion dương, ion âm và các electron tự do.

Khi mất tác nhân ion hóa, các ion dương, ion âm, và electron trao đổi điện tích với nhau hoặc với điện cực để trở thành các phân tử khí trung hoà, nên chất khí trở thành không dẫn điện.

2. Bản chất dòng điện trong chất khí

Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của các ion dương theo chiều điện trường và các ion âm và electron tự do ngược chiều điện trường.

III. Quá trình dẫn điện tự lực trong chất khí và điều kiện để tạo ra quá trình dẫn điện tự lực

kienspvl — 2022-12-31 12:53:30 UTC

Quá trình phóng điện tự lực trong chất khí là quá trình phóng điện vẫn tiếp tục giữ được khi không còn tác nhân ion hoá tác động từ bên ngoài.

Có bốn cách chính để dòng điện có thể tạo ra hạt tải điện mới trong chất khí:

1. Dòng điện qua chất khí làm nhiệt độ khí tăng rất cao, khiến phân tử khí bị ion hoá.

2. Điện trường trong chất khí rất lớn, khiến phân tử khí bị ion hoá ngay khi nhiệt độ thấp.

3. Cathod bị dòng điện nung nóng đỏ, làm cho nó có khả năng phát ra electron. Hiện tượng này gọi là hiện tượng phát xạ nhiệt electron.

4. Catôt không nóng đỏ nhưng bị các ion dương có năng lượng lớn đập vào làm bật electron khỏi catôt trở thành hạt tải điện.

* dòng điện -> nóng cathod -> phát xạ electron -> duy trì dòng điện -> ...

IV. Tia lửa điện và điều kiện tạo ra tia lửa điện

kienspvl — 2022-12-31 12:54:37 UTC

1. Định nghĩa

Tia lửa điện là quá trình phóng điện tự lực trong chất khí đặt giữa hai điện cực khi điện trường đủ mạnh để biến phân tử khí trung hoà thành ion dương và electron tự do.

2. Ứng dụng

Dùng để đốt hỗn hợp xăng không khí trong động cơ xăng.

Giải thích hiện tượng sét trong tự nhiên.

V. Hồ quang điện và điều kiện tạo ra hồ quang điện

kienspvl — 2022-12-31 12:57:06 UTC

1. Định nghĩa

Hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực xảy ra trong chất khí ở áp suất thường hoặc áp suất thấp đặt giữa hai điện cực có hiệu điện thế không lớn.

Hồ quang điện có thể kèn theo toả nhiệt và toả sáng rất mạnh.

2. Điều kiện tạo ra hồ quang điện

Ban đầu, hai cực của mối hàn đặt rất gần nhau, tạo điện trường lớn và một tia lửa điện. Khi cathod bị nung nóng, ...

Dòng điện qua chất khí giữ được nhiệt độ cao của cathod để cathod phát được electron bằng hiện tượng phát xạ nhiệt electron.

3. Ứng dụng

Hồ quang diện có nhiều ứng dụng như hàn điện, làm đèn chiếu sáng, đun chảy vật liệu, …

How do you create an electrical arc?

kienspvl — 2022-12-31 13:01:59 UTC

A drawn arc can be initiated by two electrodes initially in contact and drawn apart; this can initiate an arc without the high-voltage glow discharge. This is the way a welder starts to weld a joint, momentarily touching the welding electrode against the workpiece then withdrawing it until a stable arc is formed.

kienspvl — 2022-12-31 13:02:51 UTC

kienspvl — 2022-12-31 13:04:20 UTC

kienspvl — 2022-12-31 13:04:40 UTC

kienspvl — 2022-12-31 13:05:15 UTC

What is the difference between ARC and Spark?

kienspvl — 2022-12-31 13:24:46 UTC

Spark is a very short duration electric discharge across two electrodes with a visible discharge of light. Arc is a continuous electrical discharge between two electrodes with a visible discharge of light.

An electric arc is a continuous discharge, while the similar electric spark discharge is momentary.

I. Nam châm

kienspvl — 2022-12-31 13:29:25 UTC

Người ta nhận thấy một số loại quặng sắt có khả năng hút được sắt vụn, loại quặng sắt đó được gọi là nam châm.

Mỗi nam châm bao giờ cũng có hai cực phân biệt, là cực Nam và cực Bắc, kí hiệu là S và N.

Hai cực của nam châm đặt gần nhau sẽ đẩy khi chúng cùng tên và hút khi chúng khác tên. Lực tương tác đó gọi là lực từ và ta nói nam châm có từ tính.

II. Từ tính của dây dẫn có dòng điện

kienspvl — 2022-12-31 13:31:13 UTC

Dây dẫn có dòng điện cũng có từ tính như nam châm:

+ Dòng điện có thể tác dụng lực từ lên nam châm,
+ Nam châm có thể tác dụng lực từ lên dòng điện,
+ Hai dòng điện có thể tương tác với nhau.

Giữa hai dây dẫn có dòng điện, giữa hai nam châm, giữa một dòng điện và một nam châm đều có lực tương tác. Những lực tương tác ấy gọi là lực từ, ta nói dòng điện và nam châm có từ tính.

III. Từ trường

kienspvl — 2022-12-31 13:33:53 UTC

1. Định nghĩa

Từ trường là một dạng vật chất tồn tại trong không gian mà biểu hiện cụ thể là sự xuất hiện của của lực từ tác dụng lên một dòng điện hay một nam châm đặt trong nó.

2. Hướng của từ trường

Từ trường định hướng cho cho các nam châm nhỏ.

Quy ước: Hướng của từ trường tại một điểm là hướng Nam – Bắc của kim nam châm nhỏ nằm cân bằng tại điểm đó.

IV. Đường sức từ

kienspvl — 2022-12-31 13:40:41 UTC

1. Định nghĩa

Đường sức từ là những đường vẽ ở trong không gian có từ trường, sao cho tiếp tuyến tại mỗi điểm có hướng trùng với hướng của từ trường tại điểm đó.

Quy ước: chiều của đường sức từ tại mỗi điểm là chiều của từ trường tại điểm đó.

2. Các tính chất của đường sức từ

Qua mỗi điểm trong không gian chỉ vẽ được một đường sức (các đường sức từ không giao nhau).
Các đường sức từ là những đường cong khép kín hoặc vô hạn ở hai đầu.
Chiều của đường sức từ tuân theo những qui tắc xác định.
Qui ước vẽ các đường sức mau (dày) ở chổ có từ trường mạnh, thưa ở chổ có từ trường yếu.

kienspvl — 2022-12-31 13:46:33 UTC

I. Lực từ

kienspvl — 2022-12-31 13:50:48 UTC

1. Từ trường đều

Từ trường đều là từ trường mà đặc tính của nó giống nhau tại mọi điểm; các đường sức từ là những đường thẳng song song, cùng chiều và cách đều nhau.

Từ trường đều có thể được tạo ra giữa hai cực của một nam châm hình chữ U.

2. Lực từ do từ trường đều tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện

Lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường đều có

phương vuông góc với các đường sức từ và vuông góc với đoạn dây dẫn,
độ lớn phụ thuộc vào từ trường và cường độ dòng điện chay qua dây dẫn.

II. Cảm ứng từ

kienspvl — 2022-12-31 13:53:08 UTC

1. Cảm ứng từ

Cảm ứng từ tại một điểm trong từ trường là đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu của từ trường và được đo bằng thương số giữa lực từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn mang dòng diện đặt vuông góc với đường cảm ứng từ tại điểm đó và tích của cường độ dòng điện và chiều dài đoạn dây dẫn đó.

2. Đơn vị cảm ứng từ

Trong hệ SI đơn vị cảm ứng từ là Tesla (T).

3. Vector cảm ứng từ

4. Biểu thức tổng quát của lực từ

F=BlIsinα

kienspvl — 2022-12-31 13:53:21 UTC

I. Lực Lo-ren-xơ

kienspvl — 2022-12-31 13:57:50 UTC

1. Định nghĩa lực Lo-ren-xơ

Mọi hạt mang điện tích chuyển động trong một từ trường, đều chịu tác dụng của lực từ. Lực này được gọi là lực Lo-ren-xơ.

2. Xác định lực Lo-ren-xơ

Lực Lo-ren-xơ có chiều theo qui tắc bàn tay trái: để bàn tay trái mở rộng sao cho từ trường hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón giữa là chiều của. Lúc đó chiều của lực Lo-ren-xơ là chiều ngón cái choãi ra

Có độ lớn:

f=\left|q\right|vB\times sin\alpha

II. Chuyển động của hạt điện tích trong từ trường đều

kienspvl — 2022-12-31 14:00:31 UTC

Chuyển động của hạt điện tích là chuyển động phẳng trong mặt phẳng vuông góc với từ trường.

Trong mặt phẳng đó lực Lo-ren-xơ luôn vuông góc với vận tốc, nghĩa là đóng vai trò lực hướng tâm:

Quỹ đạo của một hát điện tích trong một từ trường đều, với điều kiện vận tốc ban đầu vuông góc với từ trường, là một đường tròn nằm trong mặt phẵng vuông góc với từ trường, có bán kính

1. Bản chất của dòng điện trong kim loại

kienspvl — 2022-12-31 14:29:03 UTC

Trong kim loại, các nguyên tử bị mất êlectron hoá trị trở thành các ion dương. Các ion dương liên kết với nhau một cách có trật tự tạo thành mạng tinh thể kim loại. Các ion dương dao động nhiệt xung quanh nút mạng.

Các electron hoá trị tách khỏi nguyên tử thành các êlectron tự do với mật độ n không đổi. Chúng chuyển động hỗn loạn toạ thành khí êlectron tự do choán toàn bộ thể tích của khối kim loại và không sinh ra dòng điện nào.

Điện trường

\overrightarrow{E}

do nguồn điện ngoài sinh ra, đẩy khí electron trôi ngược chiều điện trường, tạo ra dòng điện.

Sự mất trật tự của mạng tinh thể cản trở chuyển động của electron tự do, là nguyên nhân gây ra điện trở của kim loại.

Thuyết electron về tính dẫn điện của kim loại cho thất hạt tải điện trong kim loại là các electron tự do. Mật độ của chúng rất cao nên kim loại dẫn điện rất tốt.

Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các electron tự do dưới tác dụng của điện trường.

2. Sự phụ thuộc của điện trở suất của kim loại theo nhiệt độ

kienspvl — 2022-12-31 14:33:04 UTC

Điện trở suất ρ của kim loại tăng theo nhiệt độ gần đúng theo hàm bậc nhất

\rho=\rho_0[1+\alpha(t-t_0)]

Hệ số nhiệt điện trở không những phụ thuộc vào nhiệt độ, mà vào cả độ sạch và chế độ gia công của vật liệu đó.

3. Điện trở của kim loại ở nhiệt độ thấp và hiện tượng siêu dẫn

kienspvl — 2022-12-31 14:34:15 UTC

Khi nhiệt độ giảm, điện trở suất của kim loại giảm liên tục. Đến gần 0^oK, điện trở của kim loại sạch đều rất bé.

Một số kim loại và hợp kim, khi nhiệt độ thấp hơn một nhiệt độ tới hạn T_c thì điện trở suất đột ngột giảm xuống bằng 0. Ta nói rằng các vật liệu ấy đã chuyển sang trạng thái siêu dẫn.

Các cuộn dây siêu dẫn được dùng để tạo ra các từ trường rất mạnh.

4. Hiện tượng nhiệt điện

kienspvl — 2022-12-31 14:35:23 UTC

Nếu lấy hai dây kim loại khác nhau và hàn hai đầu với nhau, một mối hàn giữ ở nhiệt độ cao, một mối hàn giữ ở nhiệt độ thấp, thì hiệu điện thế giữa đầu nóng và đầu lạnh của từng dây không giống nhau, trong mạch có một suất điện động ξ, gọi là suất điện động nhiệt điện, và bộ hai dây dẫn hàn hai đầu vào nhau gọi là cặp nhiệt điện.

Suất điện động nhiệt điện

E=\alpha_T(t_1-t_2)

Cặp nhiệt điện được dùng phổ biến để đo nhiệt độ.

1. Thuyết điện li

kienspvl — 2022-12-31 14:38:31 UTC

Trong dung dịch, các hợp chất hóa học như acid, base và muối bị phân li (một phần hoặc toàn bộ) thành các nguyên tử (hoặc nhóm nguyên tử) tích điện gọi là ion; ion có thể chuyển động tự do trong dung dịch và trở thành các hạt tải điện.

Ta gọi các dung dịch và chất nóng chảy trên là chất điện li.

2. Bản chất dòng điện trong chất điện phân

kienspvl — 2022-12-31 14:40:18 UTC

Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của các ion trong điện trường:
+ ion dương (theo chiều điện trường)
+ ion âm (ngược điện trường).

- ion dương chạy về cathod (cực âm), gọi là cation.
- ion âm chạy về anod (cực dương), gọi là anion.

Chất điện phân không dẫn điện tốt bằng kim loại:
+ mật độ hạt tải điện thấp hơn so với kim loại.
+ các ion không linh động bằng electron.

Dòng điện trong chất điện phân không chỉ tải điện lượng mà còn tải cả vật chất đi theo. Tới điện cực chỉ có các êlectron có thể đi tiếp, còn lượng vật chất đọng lại ở điện cực, gây ra hiện tượng điện phân.

3. Các hiện tượng diễn ra ở điện cực. Hiện tượng dương cực tan

kienspvl — 2022-12-31 14:45:06 UTC

4. Các định luật Fa-ra-đây

kienspvl — 2022-12-31 14:47:51 UTC

Định luật Fa-ra-đây thứ nhất

Khối lượng vật chất được giải phóng ở điện cực của bình điện phân tỉ lệ thuận với điện lượng chạy qua bình đó.

m=k.q

k gọi là đương lượng hoá học của chất được giải phóng ở điện cực.

Định luật Fa-ra-đây thứ hai

Đương lượng điện hoá k của một nguyên tố tỉ lệ với đương lượng gam

A/n

của nguyên tố đó. Hệ số tỉ lệ

1/F

trong đó F gọi là số Fa-ra-đây. Thường lấy

F = 96500 C/mol

Kết hợp hai định luật Fa-ra-đây, ta được công thức Fa-ra-đây :

m=1/F \times A/n \times It

m là chất được giải phóng ở điện cực, tính bằng gam.

Kết hợp các công thức định luật Ôm về dòng điện không đổi để tính toán.

I. Chất bán dẫn và tính chất

kienspvl — 2022-12-31 14:51:23 UTC

Chất bán dẫn là chất có điện trở suất nằm trong khoảng trung gian giữa kim loại và chất điện môi.

Nhóm vật liệu bán dẫn tiêu biểu là gecmani và silic.

Đặc điểm của chất bán dẫn

Ở nhiệt độ thấp, điện trở suất của chất bán dẫn siêu tinh khiết rất lớn. Khi nhiệt độ tăng, điện trở suất giảm nhanh, hệ số nhiệt điện trở có giá trị âm.
Điện trở suất của chất bán dẫn giảm rất mạnh khi pha một ít tạp chất.
Điện trở của bán dẫn giảm đáng kể khi bị chiếu sáng hoặc bị tác dụng của các tác nhân ion hóa khác.

kienspvl — 2023-01-06 02:17:49 UTC

1. Nhiệt độ tăng, điện trở tăng.
Độ tăng giá trị điện trở tỉ lệ thuận với độ tăng nhiệt độ.
Giá trị điện trở không tỉ lệ thuận với giá trị nhiệt độ.

kienspvl — 2023-01-09 06:14:11 UTC

Plan

kienspvl — 2023-01-10 01:58:33 UTC

0. Nước cất, nước muối

Thuyết điện li

1. Chất điện phân
2. Sự phân li trong dung dịch
3. Sự phân ly trong chất nóng chảy

* Lực Coulomb trong dung dịch
* Chuyển động nhiệt

4. Hạt tải điện trong chất điện phân
+ cathod, anod
+ cation, anion
5. Sự dẫn điện so với kim loại
+ mật độ ion
+ khối lượng và kích thước ion
+ tính mất trật tự của dung dịch
6. Vật chất đi kèm điện tích
+ electron đi, ion bị trung hòa/phản ứng hóa học phức tạp

7. Hiện tượng dương cực tan
+ điện cực đồng, dung dịch muối đồng.

\mathrm{Cu}^{2+}+2 e^{-} \rightarrow \mathrm{Cu}

\mathrm{Cu} \rightarrow \mathrm{Cu}^{2+}+2 e^{-}

\mathrm{Cu}^{2+}+2 e^{-} \rightleftarrows \mathrm{Cu}

8. Hiện tượng điện phân với điện cực graphit
+ Suất phản điện

kienspvl — 2023-01-31 11:36:26 UTC

Điện trường

kienspvl — 2024-01-06 13:46:26 UTC

1. môi trường truyền tương tác giữa các điện tích

2. tồn tại xung quanh điện tích

3. tác dụng lực lên các điện tích đặt trong đó

Cường độ điện trường

kienspvl — 2024-01-06 13:47:24 UTC

Bàn về điện trường:
Lực điện F = kq_1q_2/r^2 do q_1 tác dụng lên q_2, có thể coi như tích của hai thành phần, một là phụ thuộc vào bản thân q_2 mang điện nhiều hay ít, hai là phụ thuộc vào điện trường, phụ thuộc vào cái do q_1 gây ra, là kq_1/r^2

Biểu thức cường độ điện trường

kienspvl — 2024-01-06 13:50:09 UTC

Trong công thức F=kqq/r^2, thì F=kq/r^2, hay F/q = E là term đặc trưng cho tính chất của môi trường trong vc tác dụng lực lên điện tích q_2, gọi là cường độ điện trường.

Đơn vị: V/m

Cường độ điện trường là đại lượng vector

Dạng đầy đủ:

E = F/q

một số concept về công, thế năng, động năng

kienspvl — 2024-02-15 08:06:16 UTC

đưa điện tích chuyển động ngược chiều lực điện -> cần tốn năng lượng.

điện tích chuyển động dọc theo chiều lực điện -> lực điện sinh ra năng lượng.