Bài giảng Vật lý đại cương 2 - Chuyên đề: Vật dẫn

Bài giảng cung cấp cho người học các kiến thức: Vật dẫn, tính chất vật dẫn, hiện tượng điện hưởng, ứng dụng hiện tượng điện hưởng,... Hi vọng đây sẽ là một tài liệu hữu ích dành cho các bạn sinh viên đang theo học môn dùng làm tài liệu học tập và nghiên cứu. Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung tài liệu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Vật lý đại cương 2 - Chuyên đề: Vật dẫn Th.SĐỗQuốcHuyBÀIGIẢNGVẬTLÝĐẠICƯƠNG2 Chuyênđề: VẬTDẪN (Đểdownloadtàiliệunày,hãyđăngnhậpvàodiễnđàncủatrangwebchamphay.com) MỤC TIÊUSau khihọcxongchươngnày, SV phải : – Nêu được các tính chất của vật dẫn cân bằng tĩnh điện; hiện tượng điện hưởng vàứngdụngcủahiệntượngđiệnhưởng. – Tínhđượcđiệndungcủavậtdẫncôlập vàđiệndungcủacácloạitụđiện. – Tínhđượcnănglượngđiệntrường. NỘI DUNGI–VậtdẫncânbằngtĩnhđiệnII–HiệntượngđiệnhưởngIII–ĐiệndungcủavậtdẫncôlậpIV–Tụđiện,điệndungcủatụđiệnV–Nănglượngđiệntrường. I – VẬT DẪN CÂN BẰNG TĨNH ĐIỆN:1–Kháiniệmvềvậtdẫn,vậtdẫncânbằngtĩnhđiện:Vật dẫn là vật có các hạt mang điện tự do. Các hạtnày có thể chuyển động khắp mọi điểm trong vậtdẫn.Trongphạmvihẹp,vậtdẫnlàcácvậtkimloại.Khi tích điện cho vật dẫn hoặc đặt vật dẫn trongđiệntrườngtĩnh, các điệntíchsẽdịchchuyểntrongvậtdẫnvànhanhchóngđạtđếntrạngthái ổnđịnh,không chuyển động có hướng nữa – ta nói vật dẫnđangởtrạngtháicânbằngtĩnhđiện I – VẬT DẪN CÂN BẰNG TĨNH ĐIỆN:2–Tínhchấtcủavậtdẫncânbằngtĩnhđiện: a)Tronglòngvậtdẫnkhôngcó E điệntrường(Etrong=0). E trong = 0 b) Toàn vật dẫn là một khối đẳng th . ặt ngoài của vật dẫn, vectơ c)ếM cường độ điện trường luôn vuông gócvớibềmặtvậtdẫn d) Nếu vật dẫn tích điện thì điện tíchchỉphânbốởmặtngoàicủavật dẫnvàtậptrungtạicácmũinhọn. Hệ quả: vật dẫn rỗng ở trạng thái cân bằng tĩnh điện thì ở phần rỗng và thành trong của vật không có điện trường và3–Hiệuứngmũinhọn:Sự phân bố điện tích trên mặt vật dẫn phụ thuộc vào hình dạngcủabềmặtvậtdẫn.Nhữngvậtdẫncódạng mặtcầu,mặttrụdàivôhạn,mặtphẳngrộngvôhạnthìđiệntíchphânbốđều.Những vật dẫn có hình dạng bất kì thì điện tích tập trungnhiềutạicácchỗlồira. Tạicácmũinhọn,mậtđộđiệntích rất lớn, tạo nên điện trường rất mạnh. Điện trườngnày làm một số ion và electron có sẵn trong khí quyểnchuyển động, va chạm với các phân tử khí, gây ra hiêntượng ion hóa, sinh ra rất nhiều hạt mang điện. Các hạtmang điện trái dấu với điện tích của mũi nhọn sẽ bị mũinhọn hút vào, và do đó điện tích của mũi nhọn giảm dần.Cáchạtmangđiệntráidấuvớiđiệntíchcủamũinhọnsẽbịđẩy ra xa mũi nhọn và chúng kéo theo các phân tử khíchuyển động, tạo thành luồng gió điện. Hiện tượng mũinhọnbịmấtdầnđiệntíchvàtạothànhgióđiệnđượcgọilà II–HIỆNTƯỢNGĐIỆNHƯỞNG Hiệntượng xuấthiệncácđiệntích cảm ứng trên vật dẫn khi đặt vật dẫn trong điện trường ngoài được gọi là hiện tượng điện hưởng (hay hưởngứngđiện) Mọiđườngsức + – (S) + củaAđềutớiB+ – – Điện – +A B Độlớncủađiệntích hưởng – – + cảmứngluônbằng+ – toàn vớiđộlớncủađiện + phần tíchtrênvậtmang điện III – ĐIỆN DUNG CỦA VẬT DẪN CÔ LẬP:Mộtvậtdẫnđượcgọilàcôlậpvềđiệnnếugầnnókhôngcóvậtnàokháccóthểgâyảnhhưởngđếnsựphânbốđiệntíchtrênbềmặtcủanó.Điệndungcủavậtdẫncôlậplàđạilượngđặctrưngchokhảnăngtíchđiệncủavậtdẫnởmộtđiệnthếnhấtđịnh,cógiátrịbằngđiệntíchmàvậtdẫntíchđượckhiđiệnthếcủanólàmộtđơnvịđiệnthế. Q 1 F(micrôfara)=10–6F C 1nF(nanôfara)=10–9F V 1pF(picôfara)=10–12F ĐơnviđođiệndunglàF(fara) IV – TỤ ĐIỆN, ĐIỆN DUNG CỦA TỤ ĐIỆN:1–Tụđiện: Hệhaivậtdẫnđặtgầnnha ...