CHƯƠNG I: DAO ĐỘNG CƠ

CHỦ ĐỀ 1: ĐẠI CƯƠNG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

A. TÓM TẮT LÍ THUYẾT

1. Chu kì, tần số, tần số góc: ; (t là thời gian để vật thực hiện n dao động)

2. Dao động:

 a. Dao động cơ: Chuyển động quanh một vị trí cân bằng.

 b. Dao động tuần hoàn: Sau những khoảng thời gian bằng nhau gọi là chu kỳ, vật trở lại vị trí cũ theo hướng cũ.

 c. Dao động điều hòa: li độ của vật là một hàm cosin (hay sin) theo thời gian.

3. Phương trình dao động điều hòa (li độ):   

 + xmax = A, |x|min = 0

4. Phương trình vận tốc:   

 + vật chuyển động theo chiều dương thì v > 0, theo chiều âm thì v < 0

 + Tốc độ cực đại |v|max = A ở vị trí cân bằng (x = 0).

  + Tốc độ cực tiểu |v|min= 0 ở vị trí biên (x=  A ).

5. Phương trình gia tốc: a = v’= - 2Acos(t + ) = - 2x

 + có độ lớn tỉ lệ với li độ và luôn hướng về vị trí cân bằng.

   + Vật ở VTCB: x = 0;   

 + Vật ở biên: x = ± A;  |v|min = 0|a|max = Aω2     

6. Hợp lực tác dụng lên vật (lực hồi phục):

 + có độ lớn tỉ lệ với li độ và luôn hướng về vị trí cân bằng.

 + Dao động cơ đổi chiều khi hợp lực đạt giá trị cực đại.

      + Lực kéo về của con lắc lò xo không phụ thuộc vào khối lượng vật.   

7. Các hệ thức độc lập:

  a)  A2  = x2 +  a) đồ thị của (v,  x) là đường elip

 b) a = - ω2x  b) đồ thị của (a, x) là đoạn thẳng đi qua gốc tọa độ

  c)   c) đồ thị của (a, v) là đường elip

 d) F = -k.x  d) đồ thị của (F, x) là đoạn thẳng đi qua gốc tọa độ

 e)   e) đồ thị của (F, v) là đường elip

Chú ý:

* Với hai thời điểm t1, t2 vật có các cặp giá trị x1, v1 và x2, v2 thì ta có hệ thức tính A & T như sau:

   →  

* Sự đổi chiều các đại lượng:

 Các vectơ , đổi chiều khi qua VTCB.

 Vectơ đổi chiều khi qua vị trí biên.

* Khi đi từ vị trí cân bằng O ra vị trí biên:

 Nếu   chuyển động chậm dần.

 Vận tốc giảm, ly độ tăng  động năng giảm, thế năng tăng  độ lớn gia tốc, lực kéo về tăng.

* Khi đi từ vị trí biên về vị trí cân bằng O:

 Nếu   chuyển động nhanh dần.

 Vận tốc tăng, ly độ giảm  động năng tăng, thế năng giảm  độ lớn gia tốc, lực kéo về giảm.

* dao động là loại chuyển động có gia tốc a biến thiên điều hòa

 + Nếu   0: vật chuyển động theo chiều âm (về biên âm)

 + Nếu   0: vật chuyển động theo chiều dương (về biên dương)

9. Các dạng dao động có phương trình đặc biệt:

a  x = a ± Acos(t + φ) với a = const Biên độ:

b) x = a ± Acos2(t + φ) với a = const    

 DẠNG 9: Tổng hợp dao động

1. Công thức tính biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp:

; 

 2. Ảnh hưởng của độ lệch pha:  (với 2 > 1)

 - Hai dao động cùng pha: Δφ = k.2π: A = A1 + A2

 - Hai dao động ngược pha: Δφ = (2k+1)π: A = |A1 - A2|

  - Hai dao động vuông pha: Δφ = (2k+1) ;

  - Khi A1 = A2  A = 2A1cos ;

      + Khi Δφ = = 1200  A = A1 = A2 

       + Khi Δφ = = 600  A = A1 = A2

  - Hai dao động có độ lệch pha Δφ = const: |A1 - A2|  A  A1 + A2

4. Khoảng cách giữa hai dao động: d = x1 – x2 = A’cos(t + ’ ) . Tìm dmax:

 * Cách 1: Dùng công thức:

  * Cách 2: Nhập máy: A1  1 - A2  2  hiển thị A’  ’ . Ta có: dmax = A’

7. Điều kiện của A1 để A2max:   

 8. Nếu cho A2, thay đổi A1 để Amin:   

Các dạng toán khác ta vẽ giản đồ vectơ kết hợp định lý hàm số sin hoặc hàm số cosin (xem phần phụ lục).

 DẠNG 3: Năng lượng dao động điều hoà của CLLX

Lưu ý: Khi tính năng lượng phải đổi khối lượng về kg, vận tốc về m/s, ly độ về mét.

  a. Thế năng:  

  b. Động năng:   

  c. Cơ năng:   

Nhận xét:

 + Cơ năng được bảo toàn và tỉ lệ với bình phương biên độ.

  + Khi tính động năng tại vị trí có li độ x thì:   

 + Dao động điều hoà có tần số góc là , tần số f, chu kỳ T thì Wđ và Wt biến thiên với tần số góc 2, tần số 2f, chu kỳ T/2.

 + Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp để Wđ = Wt là là T/4.

 + Thời gian từ lúc Wđ = Wđ max (Wt = Wt max) đến lúc Wđ = Wđ max /2 (Wt = Wt max /2) là T/8.

CHỦ ĐỀ 4: CÁC LOẠI DAO ĐỘNG KHÁC

1. Đại cương về các dao động khác

2. Phân biệt giữa dao động cưỡng bức với dao động duy trì:

Giống nhau:

 - Đều xảy ra dưới tác dụng của ngoại lực.

 - Dao động cưỡng bức khi cộng hưởng cũng có tần số bằng tần số riêng của vật.

Khác nhau:

CHƯƠNG II: SÓNG CƠ

CHỦ ĐỀ 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ SÓNG CƠ

1. Khái niệm về sóng cơ, sóng ngang, sóng dọc

a. Sóng cơ: là dao động cơ lan truyền trong môi trường vật chất  không truyền được trong chân không

 - Khi sóng cơ lan truyền, các phân tử dao động tại chỗ, pha dao động và năng lượng sóng chuyển dời theo sóng.

     -  Quá trình truyền sóng là quá trình truyền năng lượng.

 b. Sóng dọc: phương dao động trùng với phương truyền sóng. truyền trong chất khí, lỏng, rắn.

c. Sóng ngang:phương dao động vuông góc với phương truyền sóng.truyền trong chất rắn và trên mặt chất lỏng

.

2. Các đặc trưng của sóng cơ

a. Chu kì (tần số sóng): là đại lượng không thay đổi khi sóng truyền từ môi trường này sang môi trường khác.

b. Tốc độ truyền sóng: là tốc độ lan truyền dao động trong môi trường; phụ thuộc bản chất môi trường (VR > VL > VK) và nhiệt độ (nhiệt độ môi trường tăng thì tốc độ lan truyền càng nhanh)

 c. Bước sóng:  Với v(m/s); T(s); f(Hz)  ( m)  Quãng đường truyền sóng:   

 - ĐN1: Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng phương truyền sóng dao động cùng pha nhau.

 - ĐN2: Bước sóng là quãng đường sóng lan truyền trong một chu kì.

Chú ý:

 + Khoảng cách giữa hai ngọn sóng liên tiếp là ; Khoảng cách giữa n ngọn sóng là (n – 1)

b. Độ lệch pha của 2 dao động    tại 2 điểm cách nguồn:

  Nếu hai điểm đó nằm trên một phương truyền sóng và cách nhau một khoảng d thì:   

  + Cùng pha: Δ = 2k  d  k (k = 1, 2, 3…).

   + Ngược pha: Δ = (2k + 1)  d  (k  ) (k = 0, 1, 2…).

CHỦ ĐỀ 2: SÓNG ÂM

1. Sóng âm là sóng cơ truyền trong các môi trường khí, lỏng, rắn (Âm không truyền được trong chân không). không truyền được qua các chất xốp như bông, len, ..., những chất đó được gọi là chất cách âm.

      - Nhạc âm là âm có tần số xác định, tạp âm là âm không có một tần số xác định

- Trong chất khí và chất lỏng, sóng âm là sóng dọc.

- Trong chất rắn, sóng âm gồm cả sóng ngang và sóng dọc.

2. Âm nghe được có tần số từ 16Hz đến 20 000Hz mà tai con người cảm nhận được. Âm này gọi là âm thanh.

- Siêu âm: là sóng âm có tần số > 20 000Hz

- Hạ âm: là sóng âm có tần số < 16Hz

3. Nguồn âm là các vật dao động phát ra âm.

 Dao động âm là dao động cưỡng bức có tần số bằng tần số của nguồn phát.

4. Tốc độ truyền âm:

- Trong mỗi môi trường nhất định, tốc độ truyền âm không đổi.

- Tốc tốc truyền âm phụ thuộc vào tính đàn hồi, mật độ và nhiệt độ của môi trường.

- Tốc độ: vrắn > vlỏng > vkhí . Khi sóng âm truyền từ không khí vào nước thì vận tốc tăng bước sóng tăng.

  Chú ý: Thời gian truyền âm trong môi trường: với vkk và vmt là vận tốc truyền âm trong không khí và trong môi trường.

5. Các đặc trưng vật lý của âm (tần số, cường độ (hoặc mức cường độ âm), năng lượng và đồ thị dao động của âm)

a. Tần số của âm: Khi âm truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì tần số không đổi, tốc đô, bước sóng của sóng âm thay đổi .

 b. Cường độ âm I(W/m2)  : tại một điểm là đại lượng đo bằng năng lượng mà sóng âm tải qua một đơn vị diện tích đặt tại điểm đó, vuông góc với phương truyền sóng trong một đơn vị thời gian.

+ W (J), P (W) là năng lượng, công suất phát âm của nguồn; S (m2) là diện tích miền truyền âm.

 + Với sóng cầu thì S là diện tích mặt cầu     Khi R tăng k lần thì I giảm k2 lần.  

6. Đặc trưng sinh lí của âm: (3 đặc trưng là độ cao, độ to và âm sắc)

- Độ cao gắn liền với tần số của âm. (Độ cao của âm tăng theo tần số âm)

- Độ to là đặc trưng gắn liền với mức cường đô âm. (Độ to tăng theo mức cường độ âm)

- Âm sắc gắn liền với đồ thị dao động âm, giúp ta phân biệt được các âm phát ra từ các nguồn âm, nhạc cụ khác nhau. Âm sắc phụ thuộc vào tần số và biên độ của các hoạ âm.

- Ngưỡng nghe: là cường độ âm nhỏ nhất mà tai người còn có thể nghe rỏ

- Ngưỡng đau: là cường độ âm cực đại mà tai người còn có thể nghe được nhưng có cảm giác đau nhức

     - Miền nghe được: là miền nằm giữa ngưỡng nghe và ngưỡng đau.

CHỦ ĐỀ 3: GIAO THOA SÓNG

1. Hiện tượng giao thoa sóng: tổng hợp của 2 hay nhiều sóng kết hợp trong không gian,chỗ biên độ sóng được tăng cường (cực đại giao thoa) hoặc triệt tiêu (cực tiểu giao thoa). Hiện tượng giao thoa là hiện tượng đặc trưng của sóng.

2. Điều kiện giao thoa: Hai nguồn sóng phát ra hai sóng cùng tần số và có hiệu số pha không đổi theo thời gian gọi là hai nguồn kết hợp.

3. Lí thuyết giao thoa: Giao thoa của hai sóng phát ra từ hai nguồn sóng kết hợp S1, S2 cách nhau một khoảng l

+ Hiện tượng giao thoa là một hiện tượng đặc trưng của sóng, mọi quá trình sóng đều có thể gây ra hiện tượng giao thoa.

+ Một hiện tượng đặc trưng nữa của sóng là hiện tượng nhiễu xạ. Đó là hiện tượng sóng khi gặp vật cản thì sóng đi lệch khỏi phương truyền thẳng và đi vòng ra phía sau vật cản.

CHỦ ĐỀ 4: SÓNG DỪNG

1. Phản xạ sóng:

- Khi phản xạ trên vật cản cố định, sóng phản xạ cùng tần số, cùng bước sóng và luôn luôn ngược pha với sóng tới.

- Khi phản xạ trên vật cản tự do, sóng phản xạ cùng tần số, cùng bước sóng và luôn luôn cùng pha với sóng tới.

2. Hiện tượng tạo ra sóng dừng: Sóng tới và sóng phản xạ truyền theo cùng một phương, giao thoa với nhau, và tạo ra một hệ sóng dừng. số điểm đứng yên gọi là nút, điểm dao động với biên độ cực đại gọi là bụng sóng.

3. Đặc điểm của sóng dừng:

 - Đầu cố định hoặc đầu dao động nhỏ là nút sóng. Đầu tự do là bụng sóng.

  - Khoảng cách hai điểm nút hoặc hai điểm bụng gần nhau nhất là .

 - Khoảng cách giữa điểm bụng và điểm nút gần nhau nhất là:  

 - Nếu sóng tới và sóng phản xạ có biên độ A thì biên độ dao động tại điểm bụng là 2A, bề rộng của bụng sóng là 4A.

 - Khoảng thời gian giữa hai lần sợi dây căng ngang (các phần tử đi qua VTCB) là T/2.

 - Vị trí các điểm dao động cùng pha, ngược pha:

  + Các điểm đối xứng qua một bụng thì cùng pha (đối xứng với nhau qua đường thẳng đi qua bụng sóng và vuông góc với phương truyền sóng). Các điểm đối xứng với nhau qua một nút thì dao động ngược pha.

  + Các điểm thuộc cùng một bó sóng (khoảng giữa hai nút liên tiếp) thì dao động cùng pha vì tại đó phương trình biên độ không đổi dấu. Các điểm nằm ở hai phía của một nút thì dao động ngược pha vì tại đó phương trình biên độ đổi dấu khi qua nút.

  Các điểm trên sợi dây đàn hồi khi có sóng dừng ổn định chỉ có thể cùng hoặc ngược pha.

4. Điều kiện để có sóng dừng:

  a) Trường hợp hai đầu dây cố định (nút):  = k   (k  N* ) ;

   * số bó sóng = số bụng sóng = k

   * số nút sóng = k + 1

 → →

Trường hợp tần số do dây đàn phát ra (hai đầu cố định):

 Ứng với:

   k = 1  âm phát ra âm cơ bản có tần số f1 =

   k = 2,3,4… có các hoạ âm bậc 2 (tần số 2f1), bậc 3 (tần số 3f1)…

Vậy: Tần số trên dây 2 đầu cố định tỉ lệ với các số nguyên liên tiếp: 1, 2, 3, ...

b) Trường hợp một đầu là nút, một đầu là bụng:

 = (2k +1)  (k  N) ;

  * số bó sóng = k

  * số bụng sóng = số nút sóng = k + 1

→

 Trường hợp tần số do ống sáo phát ra (một đầu kín, một đầu hở)

  Ứng với

   k = 0  âm phát ra âm cơ bản có tần số f1 =  

  k = 1,2,3… có các hoạ âm bậc 3 (tần số 3f1), bậc 5 (tần số 5f1)…

Vậy: Tần số trên dây 1 đầu cố định tỉ lệ với các số nguyên lẻ liên tiếp: 1, 3, 5, ...

5. Biên độ tại 1 điểm trong sóng dừng

 * Với x là khoảng cách từ M đến đầu nút sóng thì biên độ:

 * Với x là khoảng cách từ M đến đầu bụng sóng thì biên độ:

• Các điểm có cùng biên độ (không kể điểm bụng và điểm nút) cách đều nhau một khoảng λ/4.

CHƯƠNG III: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ

CHỦ ĐỀ 1: MẠCH DAO ĐỘNG

1. Mạch dao động: Cuộn cảm có độ tự cảm L mắc nối tiếp với tụ điện C thành mạch điện kín (R = 0) A

- Dao động điện từ tự do: là sự biến thiên điều hoà theo thời gian của điện tích q của một bản tụ điện và cường độ dòng điện i (hoặc cường độ điện trường và cảm ứng từ ) trong mạch dao động.

- Sự hình thành dao động điện từ tự do trong mạch là do hiện tượng tự cảm.

2. Các biểu thức:

a. Biểu thức điện tích: q = q0cos(ωt + φ)

b. Biểu thức dòng điện: i = q’ = -q0sin(t + ) = I0cos(t +  + ) ; Với   

c. Biểu thức điện áp: u =  = cos(ωt + φ) = U0cos(ωt + φ) ; Với       

Nhận xét:

 - Điện tích q và điện áp u luôn cùng pha với nhau.

 - Cường độ dòng điện i luôn sớm pha hơn (q và u) một góc π/2.

3. Năng lượng điện từ: Tổng năng lượng điện trường tụ điện và năng lượng từ trường trên cuộn cảm gọi là năng lượng điện từ.

a. Năng lượng điện từ:   

b. Năng lượng điện trường:   

 c. Năng lượng từ trường:   

Nhận xét:

 + Trong quá trình dao động điện từ, có sự chuyển đổi từ năng lượng điện trường thành năng lượng từ trường và ngược lại, nhưng tổng của chúng thì không đổi.

 + Mạch dao động có tần số góc , tần số f và chu kỳ T thì WL và WC biến thiên với tần số góc 2, tần số 2f và chu kỳ T/2.

 + Trong một chu kỳ có 4 lần WL = WC, khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp để WL = WC là T/4.

 + Thời gian từ lúc WL = WLmax (WC = WCmax) đến lúc WL = WLmax /2 (WC = WCmax /2) là T/8.

 + Khi WL = nWC  q;  ;    

CHỦ ĐỀ 2: SÓNG ĐIỆN TỪ

1. Điện từ trường

  - Dòng điện qua cuộn dây là dòng điện dẫn, dòng điện qua tụ điện là dòng điện dịch (là sự biến thiên của điện trường giữa 2 bản tụ)

 - Điện trường và từ trường là 2 mặt thể hiện khác nhau của 1 loại trường duy nhất là điện từ trường.

* Khái niệm về dòng điện dịch: chỉ sự biến thiên của điện trường, nó tương đương như một dòng điện là đều sinh ra từ trường.

   Dòng điện trong mạch dao động là dòng điện khép kín gồm dòng điện dẫn chạy trong dây dẫn và dòng điện dịch chạy qua tụ điện.

2. Sóng điện từ: điện từ trường truyền trong không gian của điện từ trường biến thiên tuần hoàn theo thời gian.

a. Đặc điểm sóng điện từ:

 - Sóng điện từ được trong chân không với tốc độ c = 3.108 m/s

 - Sóng điện từ là sóng ngang do nó có 2 thành phần là thành phần điện và thành phần từ vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng.

 - Dao động của điện trường và từ trường tại 1 điểm luôn đồng pha.

 - Có các tính chất giống như sóng cơ học: phản xạ, khúc xạ, giao thoa. Truyền tốt trong các môi trường thường theo thứ tự: Chân không > khí > lỏng > rắn. Khi truyền từ không khí vào nước: f không đổi; v và  giảm.

 - Sóng điện từ mang năng lượng.

 - Sóng điện từ bước sóng từ vài m đến vài km dùng trong thông tin vô tuyến gọi là sóng vô tuyến:

3. Nguyên tắc chung của việc thông tin truyền thanh bằng sóng vô tuyến

a) Phát và thu sóng điện từ: Dựa vào nguyên tắc cộng hượng điện từ trong mạch LC (f = f0)

- Để phát 1 máy phát dao động điều hoà với 1 ăngten (là 1 mạch dao động hở)

- Để thu hợp 1 ăngten với 1 mạch dao động có tần số riêng điều chỉnh được (để xảy ra cộng hưởng với tần số của sóng cần thu).

b) Nguyên tắc chung:

a. sóng điện từ cao tần để tải thông tin gọi là sóng mang.

b. biến điệu các sóng mang: “trộn” sóng âm tần với sóng mang.

c. Ở nơi thu phải tách sóng âm tần ra khỏi sóng mang.

d. Khuếch đại tín hiệu thu được.

Lưu ý: Sóng mang có biên độ bằng biên độ của sóng âm tần, có tần số bằng tần số của sóng cao tần.

c) Sơ đồ khối của máy phát thanh vô tuyến điện đơn giản:

CHƯƠNG IV: DÒNG ĐIÊN XOAY CHIỀU

  I. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều:

      - Nguyên tắc tạo ra dđiện ~ dựa trên cơ sở lý thuyết là định luật cảm ứng điện từ: khi từ thông qua mạch kín biến thiên thì trong mạch sẽ xuất hiện một suất điện động cảm ứng và gây ra trong mạch một dòng điện cảm ứng.

II. Dòng điện xoay chiều:

     - Dòng điện xoay chiều là dòng điện biến thiên điều hòa theo thời gian.

     - Độ lệch pha giữa hđt u và cđdđ i của 1 mạch điện xoay chiều:     φ = φu – φi       (Rad)

     - Cường độ dòng điện xoay chiều i trên một mạch không phân nhánh có giá trị như nhau tại mọi điểm.

 III. Cường độ dòng điện và hiệu điện thế hiệu dụng:

     1. Các định nghĩa:

     - Cường độ dòng điện hiệu dụng của dòng điện ~ bằng cường độ của một dòng điện không đổi mà nếu chúng lần lượt đi qua 1 điện trở trong những thời gian như nhau thì chúng sẽ tỏa ra những nhiệt lượng =.

    - Hiệu điện thế hiệu dụng của dòng điện xoay chiều bằng hiệu điện thế của 1 dòng điện không đổi mà khi ta đặt lần lượt 2 hiệu điện thế ấy vào cùng 1 điện trở trong cùng 1 thời gian như nhau thì chúng sẽ tỏa ra những nhiệt lượng bằng nhau.

     2. Ý nghĩa của các giá trị hiệu dụng:

      - Các giá trị hiệu dụng có thể đo được bằng các dụng cụ đo điện.

      - Các giá trị hiệu dụng có thể cho biết tác dụng của dòng điện trong một khoảng thời gian dài.

CHỦ ĐỀ 1: CÁC LOẠI ĐOẠN MẠCH

c. Đường cong cộng hưởng của đoạn mạch RLC:

 - R càng lớn thì cộng hưởng càng không rõ nét.

 - Độ chênh lệch |f - fch| càng nhỏ thì I càng lớn.

d. Liên hệ giữa Z và tần số f: f0 là tần số lúc cộng hưởng .

 - Khi f < fch: Mạch có tính dung kháng, Z và f nghịch biến.

 - Khi f > fch: Mạch có tính cảm kháng, Z và f đồng biến.

e. Hệ quả:

 Khi  = 1 hoặc  = 2 thì I (hoặc P; UR) như nhau, với  = ch         thì IMax (hoặc PMax; URmax) ta có: ωch =  hay fch =  

Chú ý:

  Áp dụng hiện tượng cộng hưởng để tìm L, C, f khi:

- Số chỉ ampe kế cực đại.

- Cường độ dòng điện và điện áp đồng pha ( φ = 0 ).

- Hệ số công suất cực đại, công suất tiêu thụ cực đại.

  Nếu đề bài yêu cầu mắc thêm tụ C2 với C1 để mạch xảy ra cộng hưởng, tìm cách mắc và tính C2 ta làm như sau:

 * Khi mạch xảy ra cộng hưởng thì ZCtđ = ZL

CHỦ ĐỀ 2: MÁY PHÁT ĐIỆN

II. Máy biến áp :

Định nghĩa : Máy biến áp là những thiết bị biến đổi điện áp xoay chiều ( nhưng không thay đổi tần số )

Cấu tạo :  * lõi biến áp là 1 khung sắt non có pha silíc

* 2 cuộn dây dẫn ( điện trở nhỏ ) quấn trên 2 cạnh của khung :

Cuộn dây nối với nguồn điện xoay chiều gọi là cuộn sơ cấp.

Cuộn dây còn lại gọi là cuộn thứ cấp ( nối với tải tiêu thụ )

Nguyên tắc hoạt động : Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.

Công thức : Trường hợp biến áp lý tưởng ( hiệu suất gần 100% )

     P2 = P1    U2I2 = U1I1    = =

Ứng dụng : Máy biến áp được ứng dụng trong việc truyền tải điện năng, nấu chảy kim loại, hàn điện …

Trong đó, K là hệ số máy và: ▪ K < 1  =>  U2 > U1 : máy tăng thế.

                     ▪ K > 1  =>  U2 < U1 : máy hạ thế.

Bài 17. MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU

I. Máy phát điện xoay chiều 1 pha :

Nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều:

    - Các máy phát điện xoay chiều kiểu cảm ứng hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ:

• Khi cho khung dây quay đều trong một vùng từ trường đều có véctơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay thì trong khung xuất hiện suất điện động cảm ứng:      e = Eosin(ωt + φe)    ( V )
• Sđđ này được dẫn ra mạch ngoài và khi đó trong mạch có dòng điện ~:    i = Iosin(ωt + φi)      ( A )

    - Để có suất điện động đủ lớn, người ta thay khung dây bằng nhiều cuộn dây mắc nối tiếp nhau và bố trí nhiều nam châm điện tạo thành các cặp cực Bắc-Nam khác nhau.

- Phần cảm là nam châm tạo ra từ thông biến thiên bằng cách quay quanh 1 trục,  gọi là rôto

- Phần ứng là các cuộn dây giống nhau sinh ra suất điện động cảm ứng cố định trên 1 vòng tròn ( stato ).

Tần số của dòng điện do máy phát ra :  

f ( Hz )= p.n trong đó  

II. Máy phát điện xoay chiều 3 pha

Định nghĩa:

    - Dòng điện xoay chiều ba pha là hệ thống gồm 3 dòng điện xoay chiều một pha cùng biên độ, cùng tần số nhưng lệch pha nhau một góc 120°, tức lệch nhau về thời gian là ⅓ chu kỳ.

lmáy tạo ra 3 suất điện động xoay chiều hình sin cùng tần số , cùng biên độ E0 và lệch pha nhau 2/3

e1 = E0sint   e2 = E0sin(t - )   e3 = E0sin(t + )

Cấu tạo :

- Stato gồm 3 cuộn dây giống nhau gắn cố định trên vòng tròn lệch nhau 1200

- Rôto là nam châm NS quay quanh tâm O của đường tròn với tốc độ góc  không đổi

Nguyên tắc : Khi nam châm quay, từ thông qua 3 cuộn dây biến thiên lệch pha 2/3 làm xuất hiện 3 suất điện động xoay chiều cùng tần số, cùng biên độ, lệch pha 2/3

Cách mắc mạch ba pha :  Mắc hình tam giác và hình sao Công thức :   Udây = Upha

Ưu điểm :

- Truyền tải điện bằng dòng 3 pha tiết kiệm được dây dẫn so với truyền tải điện bằng dòng một pha

- Cung cấp điện cho các động cơ 3 pha phổ biến trong nhà máy, xí nghiệp.

. ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA

I. Nguyên tắc hoạt động : Đặt khung dây dẫn vào từ trường quay, khung dây sẽ quay theo từ trường đó với tốc độ góc nhỏ hơn ( khung dây < từ trường )

II. Động cơ không đồng bộ ba pha :

Cấu tạo : 

- Stato là bộ phận tạo ra từ trường quay gồm 3 cuộn dây giống nhau đặt lệch 1200 trên 1 vòng tròn

- Rôto là khung dây dẫn quay dưới tác dụng của từ trường quay

Hoạt động :Tạo ra từ trường quay bằng cách cho dòng điện xoay chiều 3 pha chạy vào 3 cuộn dây của stato ; Dưới tác dụng của từ trường quay, rôto lồng sóc sẽ quay với tốc độ nhỏ hơn tốc độ của từ trường

* Đối với động cơ điện ba pha, các bài toán thường liên quan đến công suất:

 Công suất tiêu thụ trên động cơ điện: Pcơ + I2r = UIcos.

      Trong đó:

Pcó ích =  A: Công cơ học (công mà động cơ sản ra) ĐV: kWh

Phao phí = R.I2  Pcó ích: (công suất mà động cơ sản ra) ĐV: kW

Ptoàn phần = Uicosφ  t: thời gian ĐV: h

Ptoàn phần =Phao phí + Pcó ích  R: điện trở dây cuốn ĐV: Ω

H = Phao phí: công suất hao phí ĐV: kW

     Ptoàn phần: công suất toàn phần (công suất tiêu thụ của động cơ) ĐV: kW

     cosφ: Hệ số công suất của động cơ

     U: Điện áp làm việc của động cơ. ĐV: V

     I: Dòng điện hiệu dụng qua động cơ. ĐV: A

CHƯƠNG V: SÓNG ÁNH SÁNG

CHỦ ĐỀ 1: TÁN SẮC ÁNH SÁNG

A. TÓM TẮT LÍ THUYẾT

1. Tán sắc ánh sáng.

* Sự tán sắc ánh sáng

 Tán sắc ánh sáng là sự phân tách một chùm sáng phức tạp thành các chùm sáng đơn sắc.

* Ánh sáng đơn sắc: không bị tán sắc khi đi qua lăng kính. có một màu gọi là màu đơn sắc.

 Mỗi màu đơn sắc có một bước sóng xác định.

 Khi truyền qua các môi trường trong suốt khác nhau vận tốc, bước sóng của ánh sáng thay đổi, tần số không thay đổi.

 Ánh sáng trắng: tập hợp của vô số ánh sáng đơn sắc khác nhau có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.

 Dải có màu như cầu vồng (có có vô số màu nhưng được chia thành 7 màu chính là đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím)  gọi là quang phổ của ánh sáng trắng.

 Chiết suất của các chất lỏng trong suốt biến thiên theo màu sắc của ánh sáng và tăng dần từ màu đỏ đến màu tím.

* Ứng dụng của sự tán sắc ánh sáng

 Hiện tượng tán sắc ánh sáng được dùng trong máy quang phổ để phân tích một chùm sáng đa sắc, do các vật sáng phát ra, thành các thành phần đơn sắc.

 Giải thích hiện tượng cầu vồng chẳng hạn xảy ra do sự tán sắc ánh sáng.

 Hiện tượng tán sắc làm cho ảnh của một vật trong ánh sáng trắng qua thấu kính không rỏ nét mà bị nhòe, lại bị viền màu sắc (gọi là hiện tượng sắc sai).

2. Nhiễu xạ ánh sáng – Giao thoa ánh sáng.

* Nhiểu xạ ánh sáng: Nhiễu xạ ánh sáng là hiện tượng truyền sai lệch với sự truyền thẳng của ánh sáng khi đi qua lỗ nhỏ hoặc gặp vật cản,chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng.

* Cầu vồng là kết quả của sự tán sắc ánh sáng Mặt Trời chiếu qua các giọt nước mưa.

CHỦ ĐỀ 2: GIAO THOA ÁNH SÁNG A. TÓM TẮT LÍ THUYẾT

1. Hiện tượng giao thoa ánh sáng

Khái niệm: Khi hai chùm sáng kết hợp gặp nhau chúng sẽ giao thoa với nhau:2 sóng gặp nhau mà cùng pha với nhau, chúng tăng cường lẫn nhau tạo thành các vân sáng.hai sóng gặp nhau mà ngược pha với nhau, chúng triệt tiêu nhau tạo thành các vân tối.

Điều kiện: các sóng ánh sáng kết hợp mới tạo ra được hiện tượng giao thoa.

Nguồn sáng kết hợp có cùng tần số và có độ lệch pha không đổi theo thời gian.

Hiện tượng giao thoa ánh sáng khẵng định ánh sáng có tính chất sóng.

CHỦ ĐỀ 3: CÁC LOẠI QUANG PHỔ VÀ CÁC LOẠI TIA BỨC XẠ

1. Máy quang phổ: Là dụng cụ dùng để phân tích chùm ánh sáng phức tạp tạo thành những thành phần đơn sắc. nhận biết các thành phần cấu tạo của một chùm sáng phức tạp do một nguồn phát ra.Máy quang phổ gồm có 3 bộ phận chính:

 + Ống chuẩn trực: để tạo ra chùm tia song song

 + Hệ tán sắc: để tán sắc ánh sáng

 + Buồng tối: để thu ảnh quang phổ

** Nguyên tắc hoạt động của máy quang phổ lăng kính dựa trên hiện tượng tán sắc ánh sáng.

2. Các loại quang phổ và các loại tia bức xạ: