Thư Viện Công Thức Vật Lý

Định luật bảo toàn điện tích

1/Phát biểu :Trong một hệ cô lập về điện,tổng đại số điện tích của hệ điện tích là không đổi.

2/Biểu thức:

$q_1+q_2+...+q_n=q_1\text{'}+q_2\text{'}+...+q_n\text{'}$

$q_1,q_2:$điện tích của các hạt trước tương tác.

$q_1\text{'},q_2\text{'}$: điện tích của các hạt sau tương tác.

3/Ý nghĩa: điện tích của hệ bảo toàn khi không có sự trao đổi điện tích với vật ngoài hệ.

Định nghĩa :Moment ngẫu lực từ là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay khung dây có dòng điện đặc trong từ trường.

Công thức $M=NBIS\sin \left(\alpha \right) ; \alpha =\left(\widehat{\overrightarrow{n},\overrightarrow{B}}\right)$

Xét mạch không chứa nguồn

TH1 : Khi giữa MN không có điện trở, cùng một nhánh.

$V_M\approx V_N$ do điện trở của dây rất nhỏ có thể bỏ qua $U_{MN}=\rho \frac{l}{S}.I$

TH2: Khi giữa MN có điện trở , cùng một nhánh

$U_{MN}=U_R=I.R=V_M-V_N$

TH3: Khi giữa MN nằm trên mỗi nhánh

$U_{MN}=V_M-V_N=U_{AN}-U_{AM}=I_{AN}.R_{AN}-I_{AM}.R_{AM}$

Với ví dụ trên hình:

$$\begin{gathered} U_{MN}=V_M-V_N=I_2.R_2-I_1.R_1 \\ {I}_2=\frac{U_{AB}}{R_1+R_3} ; I_1=\frac{U_{AB}}{R_2+R_4} \end{gathered}$$

Khi bài toán hỏi cách mắc V kế : ta mắc cực dương với điểm có điện thế lớn hơn, cực âm nối với cực còn lại

TH4: MN nối hai nhánh bằng điện trở

Chọn chiều dòng điện trên MN

Theo định luật nút mạch tại M, N

$$\begin{gathered} T\mathrm{ạ}i M :I_5+I_1=I_3 \\ Tại N: I_5+I_4={\mathrm{Ị}}_2 \\ \Rightarrow \\ \frac{U_{AM}-U_{AN}}{R_5}+\frac{U_{AM}}{R_1}=\frac{U_{AB}-U_{AM}}{R_3} \\ \frac{U_{AM}-U_{AN}}{R_5}+\frac{U_{AB}-U_{AN}}{R_4}=\frac{U_{AN}}{R_2} \end{gathered}$$

Giải hệ tìm $U_{AN} ,U_{AM}$

Với 

$I \left(A\right)$ là cường độ dòng điện.

$S \left(m^2\right)$ là tiết điện ngang của dây.

$i \left(A/m^2\right)$ là mật độ dòng điện.

$n \left(hat/m^3\right)$ là mật độ hạt mang điện.

$v \left(m/s^2\right)$ là tốc độ trung bình của chuyển động có hướng của các hạt mang điện.

Phát biểu: Véctơ cảm ứng từ tại một điểm do nhiều dòng điện gây ra bằng tổng các véc tơ cảm ứng từ do từng dòng điện gây ra tại điểm đó.

Nguyên lý chồng chất từ trường: $\overrightarrow{B}=\overrightarrow{B_1}+\overrightarrow{B_2}+...+\overrightarrow{B_N}$

${\overrightarrow{B}}_1$ cùng phương, ngược chiều ${\overrightarrow{B}}_2$: $B=B_1+B_2$

$\overrightarrow{B_1}$cùng phương , ngược chiều ${\overrightarrow{B}}_2$: $B=\left|B_1-B_2\right|$

$$\begin{gathered} {\overrightarrow{B}}_1\perp \overrightarrow{B_2}: B=\sqrt{{B^2}_1+{B^2}_2} \\ \alpha =\left(\widehat{\overrightarrow{B_1};\overrightarrow{B_2}}\right) :B=\sqrt{{B^2}_1+{B^2}_2+2B_1{B}_2\cos \left(\alpha \right)} \end{gathered}$$

Góc lệch giữa tia phản xạ và tia khúc xạ $D=180°-i-r (D<180°)$

Định luật khúc xạ ánh sáng

$$\begin{gathered} \frac{\sin i}{\sin r}=\frac{n_2}{n_1} \\ \iff \frac{\sin i}{\sin \left(180°-i-D\right)}=\frac{n_2}{n_1} \\ \iff \frac{\sin i}{\sin \left(i+D\right)}=\frac{n_2}{n_1} \end{gathered}$$

Khi $D=90°$

$$\begin{gathered} \frac{\sin i}{\cos i}=\frac{n_2}{n_1} \\ \iff \tan i=\frac{n_2}{n_1} \end{gathered}$$

Góc lệch giữa tia tới và tia khúc xạ $D=\left|i-r\right| \left(D<90°\right)$

Bước 1: Kiểm tra $n_1,n_2$

Khi $n_1>n_2 :D=r-i$

Khi $n_1<n_2 : D=i-r$

Theo định luật khúc xạ

$$\begin{gathered} \frac{\sin i}{\sin r}=\frac{n_2}{n_1} \\ \iff \frac{\sin i}{\sin \left(i\pm D\right)}=\frac{n_2}{n_1} \end{gathered}$$

Độ rộng chùm tia trong môi trường 1:

$d=IJ.\cos i$

Độ rộng chùm tia trong môi trường 2:

$$\begin{gathered} \cos r=\frac{d\text{'}}{IJ} \\ \Rightarrow d\text{'}=IJ\cos r \end{gathered}$$

Mà 

$$\begin{gathered} \cos r=\sqrt{1-{\sin }^{2}r} \\ \cos i=\sqrt{1-{\sin }^{2}i} \end{gathered}$$

$d\text{'}=d.\frac{\cos r}{\cos i}=d\frac{\sqrt{1-{\sin }^{2}r}}{\sqrt{1-{\sin }^{2}i}}=d\frac{\sqrt{1-{\left(n_{12}\sin i\right)}^2}}{\sqrt{1-{\sin }^{2}i}}$

Với $n_{12}=\frac{n_1}{n_2}$

$$\begin{gathered} d_1+d_1\text{'}=L \\ d\text{'}=\frac{df}{d-f} \\ \Rightarrow d^2-Ld+Lf=0 \\ ∆=L^2-4Lf\ge 0 \\ L⩾4f\Rightarrow L_{min}=4f khi d=\frac{L}{2} \end{gathered}$$

Góc lệch cực tiểu $D_{min}$ khi $i_1=i_2$ ,$r_1=r_2=\frac{A}{2}$

$D_{min}=2i-A$

$\sin \left(\frac{D_{min}+A}{2}\right)=n\sin \left(\frac{A}{2}\right)$

Dây dẫn chiều dài $l\left(m\right)$ được quấn quanh hình trụ dài $L\left(m\right)$ có đường kính $D\left(m\right)$.Khi dây có đường kính $d\left(m\right)$ và quấn sát nhau ta có:

$$\begin{gathered} N=\frac{l}{p}=\frac{L}{d}=\frac{V}{{\pi }^2{\displaystyle \frac{D^2}{4}}.d} \\ n=\frac{N}{L}=\frac{1}{d}=\frac{V}{{\pi }^2{\displaystyle \frac{D^2}{4}}.d.L} \end{gathered}$$

Khi đặt hiệu điện thế $U$vào:

$I=\frac{U}{R}=\frac{U{\displaystyle \frac{\pi d^2}{4}}}{\rho {\displaystyle \frac{\pi DL}{d}}}=\frac{U{d}^2}{4\rho \pi DL}$

Với $N$ số vòng dây

$n$ số vòng dây trên 1 đơn vị chiều dài .

$d\left(m\right)$ đường kính dây

$D\left(m\right)$ đường kính ống.

$V\left(m^3\right)$ thể tích ống.

$L\left(m\right)$ chiếu dài ống.

$l\left(m\right)$ chiều dài dây.

$\rho \left(\Omega m\right)$ điện trở suất