Thư Viện Công Thức Vật Lý

Trong môi trường có điện trường đều

$w=\frac{W_c}{V}=\frac{C{U}^2}{2V}$

Trong tụ điện phẳng : $V=d.S ;C=\frac{\epsilon S}{4k\pi d};U=Ed$

$w=\frac{C{U}^2}{2V}=\frac{\epsilon E^2}{8k\pi }$

với $w\left(J/m^3\right)$ mật độ năng lượng điện trường.

$E \left(V/m\right)$ cường độ điện trường.

$\epsilon$ hằng số điện môi

Ban đầu:

Điện dung của tụ điện :$C=\frac{{\epsilon }_{1}S}{4k\pi d}$

Khi nhúng tụ theo phương ngang:

Tụ mới được xem như một hệ gồm hai tụ có điện dung ${\epsilon }_1$ và ${\epsilon }_2$ mắc nối tiếp

$$\begin{gathered} \frac{1}{C_b}=\frac{4k\pi \left(d-x\right)}{{\epsilon }_{1}S}+\frac{4k\pi x}{{\epsilon }_{2}S} \\ {C}_b=\frac{{\epsilon }_1{\epsilon }_{2}S}{4k\pi }.\left(\frac{1}{{\epsilon }_1\left(x\right)+{\epsilon }_2\left(d-x\right)}\right) \\ {C}_b=\frac{{\epsilon }_1{\epsilon }_{2}S}{4k\pi \left({\epsilon }_1.x+{\epsilon }_2\left(d-x\right)\right)} \end{gathered}$$

Khi nhúng tụ thep phương đứng

Tụ mới được xem như hệ gồm hai tụ có điện dung ${\epsilon }_1$ và ${\epsilon }_2$ mắc song song

$$\begin{gathered} C_b=\frac{{\epsilon }_1{S}_1}{4k\pi d}+\frac{{\epsilon }_2{S}_2}{4k\pi d} \\ \Rightarrow C_b=\frac{{\epsilon }_1\left(l-x\right).S}{4k\pi d.l}+\frac{{\epsilon }_{2}xS}{4k\pi d.l} \\ \Rightarrow C_b=\frac{S}{4k\pi dl}\left({\epsilon }_1\left(l-x\right)+{\epsilon }_{2}x\right) \end{gathered}$$

Với $l \left(m\right)$ là chiều dài bản tụ

Tụ điện

1/Khái niệm tụ điện:

a/Định nghĩa :tụ điện là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau bằng một lớp cách điện.Có tác dụng tích trữ điện tích và phóng điện.

b/Ví dụ:

2/Khái niệm tụ điện phẳng :

a/Định nghĩa :tụ điện phẳng là tụ điện bao gồm hai bản kim loại được đặt song song và ngăn cách bởi một lớp điện môi

b/Công thức :

$C=\frac{\epsilon S}{4k\pi d}$

Với $\epsilon$ hằng số điện môi giữa hai bản tụ

$S \left(m^2\right)$ diện tích bản tụ

$k=9.{10}^9 \left(N\frac{m^2}{C^2}\right)$

$d \left(m\right)$ khoảng cách giữa hai bản tụ.

I.Lực Coulomb trong điện môi

a/Định nghĩa điện môi : Điện môi là môi trường cách điện không cho dòng điện đi qua.

Ví dụ : dầu , không khí khô.

b/Định nghĩa hằng số điện môi $\epsilon$: Hằng số điện môi là đại lượng đặc trưng cho lực điện tác dụng trong môi trường điện môi và phụ thuộc vào môi trường điện môi.

Ví dụ : trong không khí điện môi bằng 1 , điện môi của thạch anh là 4,5

c/Lực Coulumb trong môi  điện môi

$F_1=\frac{k\left|q_1{q}_2\right|}{\epsilon r^2}=\frac{F_0}{\epsilon }$

Lực Coulumb của các hạt điện tích trong môi trường điện môi có độ lớn nhỏ hơn $\epsilon$ lần lực Coulumb giữa các hạt điện tích trong môi trường không khí

Ban đầu : Thủy ngân nằm giữa.

Bình 1 : $p_1,V_1,T_1$   ;   Bình 2 : $p_2=p_1,V_2,T_2$

Lúc sau : Khi thay đổi các yếu tố cảu trạng thái khí bình 1 đến khi cân bằng $p_1\text{'}=p_2\text{'}$.

Áp dụng PTTKLT cho bình 1: $\frac{p_1{V}_1}{T_1}=\frac{p_1\text{'}.\left(V_1+∆V\right)}{T_1\text{'}}$

Áp dụng PTTKLT cho bình 2: $\frac{p_2{V}_2}{T_2}=\frac{p{\text{'}}_2\left(V_1-∆V\right)}{T_2\text{'}}$

Suy ra : 

$$\begin{gathered} \frac{T_2}{T_1}=\frac{V_1+∆V}{V_1-∆V}.\frac{T_2\text{'}}{T_1\text{'}} \\ ∆x=\frac{∆V}{S} \end{gathered}$$

Khối khí ban đầu : $p_1,V_1,T_1$ coi như khi lý tưởng

Lượng khí của tất cả quả bóng (coi như chúng có cùng trạng thái)

$p_2,N.V_0,T_2$

Áp dụng phương trình trạng thái khí lý tưởng

$$\begin{gathered} \frac{p_1{V}_1}{T_1}=\frac{p_2{V}_2}{T_2} \\ \Rightarrow N=\frac{T_2}{T_1}.\frac{p_1{V}_1}{p_2{V}_0} \end{gathered}$$

$V_0$ thể tích mỗi quả bóng

$D \left(kg/m^3\right)$ khối lượng riêng của vật

$m \left(kg\right)$ Khối lượng của vật

$V \left(m^3\right)$ Thể tích cảu vật

Khối lượng khí thoát ra

$∆m=m_1-m_2=\left(D_1-D_2\right).V_1$

Phương trình trạng thái khí lí tưởng:

$$\begin{gathered} \frac{D_1{p}_1}{T_1}=\frac{D_2{p}_2}{T_2} \\ \Rightarrow D_2=\frac{p_2{T}_1}{p_1{T}_2}.D_1 \\ \Rightarrow ∆m=\left(1-\frac{p_2{T}_1}{p_1{T}_2}\right)m \end{gathered}$$

L: Nhiệt hóa hơi $\left(J/kg\right)$

$C_{H_{2}O}$ : Nhiệt dung riêng $\left(J/kg.K\right)$

D: Khối lượng riêng của nước $\left(Kg/m^3\right)$

Định nghĩa quá trình đẳng áp:

Là quá trình thay đổi trạng thái chất khí, nhưng áp suất được giữ nguyên không đổi.

Phát biểu:

Quá trình đẳng áp quá trình thay đổi trạng thái chất khí, nhưng áp suất được giữ nguyên không đổi.

Trong quá trình đẳng áp thì thể tích và nhiệt độ tuyệt đối là hai đại lượng tỉ lệ thuận với nhau.

Chú thích:

$V$: thể tích chất khí $(lít, m^3, d{m}^3, ml, c{m}^3,v....v....)$.

$T$: nhiệt độ tuyệt đối của chất khí $\left({}_{o}K\right)$.

Lưu ý:

Nếu đề bài cho đơn vị là ${}_{o}C$ ta phải chuyển sang độ ${}_{o}K$

$T \left({}_{o}K\right)=t \left({}_{o}C\right)+273$

Đồ thị quá trình đẳng áp

Joseph Louis Gay-Lussac (1778-1850)