Ôn tập Vật lý 12 - Phạm Quang Lưu

 W/m2; Khi tần số f = 50 Hz thì ngưỡng nghe I = 10 – 7 W/m2.
+ Tai người rất thính với những âm thanh có tần số f = 1000 – 5000 Hz mà giọng nói của phụ nữ có tần số nằm trong khoảng này nên các đài phát thanh thường dùng phát thanh viên là nữ.
+ Âm cao nghe rõ hơn âm trầm.
- Ngưỡng đau: Khi cường độ âm W/m2 với mọi tần số của sóng âm, tai ta có một cảm giác đau đớn, nhức nhối gọi là ngưỡng đau.
- Miền nghe được: Miền từ ngưỡng nghe đến ngưỡng đau gọi là miền nghe được.
f. Nguồn âm và hộp cộng hưởng:
- Nguồn âm: là những vật dao động phát ra âm thanh. VD: dây đàn rung động, cột không khí trong cây sáo, kèn trống, mõ
- Hộp cộng hưởng: Hộp rỗng có khả năng cộng hưởng đối với nhiều tần số khác nhau.
3. Hiện tượng giao thoa và sóng dừng:
a. Hiện tượng giao thoa:
- Hai sóng kết hợp: là hai sóng có cùng tần số, cùng pha hoặc có độ lệch pha không đổi.
- Định nghĩa hiện tượng giao thoa: là sự tổng hợp hai hay nhiều sóng kết hợp trong không gian, trong đó có những chỗ cố định biên độ sóng được tăng cường hoặc giảm bớt.
+ Độ lệch pha của hai sóng truyền từ hai nguồn truyền tới một điểm M là:
- Điểm có biên độ cực đại khi: 
- Điểm có biên độ cực tiểu khi: 
b. Sóng dừng: Sóng có các nút và bụng cố định trong không gian.
- Những điểm cách đầu cố định một số nguyên lần nửa bước sóng thì là một nút sóng. 
- Những điểm cách đầu cố định một số lẻ lần bước sóng thì là một bụng sóng: 
II. Các dạng toán thường gặp: 
 Dạng 1: Viết phương trình sóng tại điểm M trên phương truyền sóng các nguồn O đoạn x = OM.
 Dạng 2: Xác định trạng thái dao động của điểm M (Cực đại hay cực tiểu) bất kì trong miền giao thoa hai sóng.
 Dạng 3: Giao thoa với hai nguồn kết hợp S1 và S2. Tìm số gợn lồi (số dao động cực đại) và số gợn lõm (số dao động cực tiểu) trên S1S2.
 Dạng 4: Xác định điều kiện để có sóng dừng. Suy ra số điểm bụng, số điểm nút.
Dòng điện xoay chiều.
I. Tóm tắt kiến thức:
1. Dòng điện xoay chiều: 
a. Suất điện động xoay chiều: Cho khung dây phẳng có diện tích S quay đều với tốc độ góc quanh trục vuông góc với đường sức của từ trường đều có cảm ứng từ . Biểu thức suất điện động xuất hiện trong khung là
 (V)
 Trong đó ; pha ban đầu ; tần số góc .
b. Điện cung cấp cho mạch ngoài:
u: là điện áp tức thời.
U0: là điện áp cực đại. (V)
: là tốc độ góc ( rad/s)
: pha ban đầu hiệu điện thế dao động điều hòa ( rad).
c. Cường độ dòng điện ở mạch ngoài:
(*)
: dòng điện tức thời (A)
I0: dòng điện cực đại (A)
: pha ban đầu của dòng điện xoay chiều ( rad)
 Chú ý: Quy ước nói dòng điện xoay chiều là chỉ nói về dòng điện dao động điều hòa. Những dòng điện đổi chiều nhưng không điều hòa hay không được mô tả như biểu thức (*) thì không gọi là dòng điện xoay chiều.
e. Các giá trị hiệu dụng:
; ; .
f. Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R: 
Q: là nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R (J)
: là cường độ dòng điện cực đại. (A)
: là cường độ dòng điện hiệu dụng (A)
: là thời gian dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở R. (s)
II. Định luật Ôm cho các loại mạch điện: 
1. Đoạn mạch điện chỉ có điện trở R; tụ điện C hoặc cuộn cảm L:
Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần
Đoạn mạch chỉ có cuộn cảm
Đoạn mạch chỉ có tụ điện
Sơ đồ mạch điện
R
B
A
B
A
L
C
B
A
Đặc điểm
- Điện trở R
- Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch biến thiên điều hòa cùng pha với dòng điện.
- Cảm kháng: 
- Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch biến thiên điều hòa sớm pha hơn dòng điện góc 
- Dung kháng: 
- Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch biến thiên điều hòa trễ pha so với dòng điện góc 
Định luật Ôm
2. Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch RLC. Công suất của dòng điện xoay chiều:
R
L
B
A
C
Giả sử giữa hai đầu đoạn mạch RLC có điện áp
 thì trong mạch có dòng điện xoay chiều
; trong đó: ; = 
gọi là tổng trở của đoạn mạch RLC.
 ( là góc lệch pha giữa điện áp giữa hai đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện chạy qua mạch).
3. Hiện tượng cộng hưởng trong đoạn mạch RLC nối tiếp:
Khi hiện tượng cộng hưởng xảy ra: 
 Cường độ dòng điện cực đại là: 
 Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện cùng pha.
4. Công suất của dòng điện xoay chiều:
 gọi là hệ số công suất. 
Công suất có thể tính bằng nhiều công thức khác nếu ta liên hệ giữa các đại lượng trong biểu thức với các công thức liên quan.
IV: Máy phát điện:
1. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động:
Máy phát điện xoay chiều một pha.
Máy phát điện xoay chiều ba pha
Nguyên tắc hoạt động
Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.
Cờu tạo
- Phần cảm: Tạo ra từ trường.
- Phần ứng: Tạo ra dòng điện.
Phần cảm cũng như phần ứng có thể quay hoặc đứng yên. Bộ phận quay gọi là rôto và bộ phận đứng yên gọi là stato.
- Bộ góp: gồm hai vành khuyên đặt đồng trục, cách điện và hai chổi quét tì lên hai vành khuyên.
- Tần số được phát ra:
+ n là tốc độ quay của rôto.
+ p là số cặp cực từ.
- Stato: gồm ba cuộc dây đặt lệch nhau 1200 trên vòng tròn để tạo ra dòng điện.
- Rôto là một nam châm điện tạo ra từ trường.
2. Dòng điện xoay chiều ba pha:
a. Định nghĩa: Dòng điện xoay chiều ba pha là hệ thống ba dòng điện xoay chiều cùng biên độ, cùng tần số, nhưng lệch pha nhau một góc bằng rad, hay 1200, tức là lệch nhau về thời gian chu kỳ.
b. Cách mắc dòng điện xoay chiều ba pha:
* Cách mắc hình sao:
+ Điện áp giữa dây pha với dây trung hòa gọi là điện áp pha, ký hiệu là UP.
+ Điện áp giữa hai dây pha với nhau gọi là điện áp dây, ký hiệu là Ud
+ Liên hệ giữa điện áp dây và điện áp pha: 
+ Dòng điện trong dây trung hòa luôn bằng 0. . Dây trung hòa còn được gọi là dây nguội, dây pha còn gọi là dây lửa hay là dây nóng.
* Cách mắc tam giác:
V. Động cơ không đồng bộ ba pha:
1. Nguyên tắc hoạt động: Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ và bằng cách sử dụng từ trường quay.
2. Cấu tạo: Gồm hai bộ phận chính:
- Rôto hình trụ có tác dụng như cuộn dây quấn trên lõi thép.
- Stato có ba cuộn dây của ba pha điện quấn trên lõi thép được bố trí trên một vòng tròn để tạo ra từ trường quay.
VI. Máy biến thế:
1. Nguyên tắc hoạt động: Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.
2. Cấu tạo: - Lõi thép gồm nhiều lá thép mỏng kĩ thuật điện hình chữ nhật rỗng hoặc hình tròn rỗng ghép cách điện với nhau.
- Hai cuộn dây dẫn có điện trở nhỏ quấn chung trên lõi thép, số vòng dây của hai cuộn dây khác nhau. Một cuộn nối với mạch điện xoay chiều gọi là cuộn sơ cấp và cuộn kia nối với tải tiêu thụ gọi là cuộn thứ cấp.
3. Sự biến đổi điện áp và cường độ dòng điện qua máy biến thế:
* Gọi N1 và N2 lần lượt là số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp.
 U1 và U2 lần lượt là điện áp hai đầu cuộn sơ cấp và thứ cấp.
- Nếu N2 > N1 U2 > U1: Máy tăng áp.
- Nếu N2 < N1 U2 < U1: Máy hạ áp.
* Nếu bỏ qua mọi hao phí điện năng thì ta có P1 = P2 ( Trong đó P1 và P2 lần lượt là công suất tiêu thụ của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp). 
 Vậy dùng máy biến thế tăng hiệu điện thế lên bao nhiêu lần thì cường độ dòng điện giảm đi bấy nhiêu lần.
4. Sự truyền tải điện năng: 
Gọi là công suất cần truyền tải đi xa, Uph là điện áp trước khi truyền tải, r là điện trở của dây dẫn. Ta có lượng hao phí điện năng là:
Từ biểu thức này ta thấy để giảm hao phí điện năng trong quá trình truyền tải ta cần:
- Giảm điện trở của dây dẫn Biện pháp này chỉ nên dùng nếu cần truyển tải điện năng trong một phạm vi không lớn lắm. ( VD: Tăng tiết diện của dẫy dẫn, dùng vật liệu có tính dẫn điện tốt)
- Tăng hiệu điện thế trước khi truyền tải Biện pháp này được dùng trong việc truyền tải điện năng đi xa nơi tiêu thụ. ( Ta sử dụng máy biến thế. Cụ thể là dùng máy tăng thế trước khi truyền tải và dùng máy hạ thế trước khi tiêu thụ).
II. Các dạng toán thường gặp:
 Dạng 1: Tìm tổng trở của đoạn mạch RLC mắc nối tiếp.
 Dạng 2: Đoạn mạch RLC nối tiếp. Cho biểu thức cường độ dòng điện đi qua đoạn mạch . Viết biểu thức điện áp giữa hai đầu điện trở R, hai đầu cuộn cảm L và giữa hai bản tụ điện C, giữa hai đầu đoạn mạch.
 Dạng 3: Đoạn mạch RLC nối tiếp. Cho biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch . Viết cường độ dòng điện qua mạch, biểu thức điện áp giữa hai đầu điện trở R, hai đầu cuộn cảm L, giữa hai bản tụ điện C.
 Dạng 4: Xác định công suất tiêu thụ và hệ số công suất của đoạn mạch.
 Dạng 5: Đoạn mạch RLC nối tiếp, trong đó điện áp giữa hai đầu đoạn mạch, điện trở R không đổi. Tìm L (hay C, hay , f) để:
 + Công suất tiêu thụ của đoạn mạch (hay cường độ dòng điện qua mạch) đạt cực đại.
 + Điện áp và dòng điện cùng pha.
 Dạng 6: Đoạn mạch RLC nối tiếp, biết điện áp giữa hai đầu điện trở R, hai đầu cuộn cảm L, giữa hai bản tụ điện C. Tìm:
 + Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.
 + Góc lệch pha giữa điện áp hai đầu đoạn mạch và dòng điện.
 Dạng 7: Xác định tần số của dòng điện xoay chiều tạo bởi máy phát điện xoay chiều 1 pha.
 Dạng 8: Máy biến áp: Tìm cường độ dòng điện trong cuộn thứ cấp và điện áp hai đầu cuộn thứ cấp.
 Dạng 9: Các bài toán về truyền tải điện năng: Điện năng hao phí trên đường dây truyền tải.
DAO Động và sóng điện từ
I. Dao động điện từ:
 1. Dao động điện từ trong mạch dao động:
 - Mạch dao động là mạch kín gồm tụ điện có điện dung C và cuộn cảm có độ tự cảm L.
 - Biến thiên của điện trường và từ trường trong mạch LC gọi là dao động điện từ.
 - Tần số góc: ; Chu kì: ; Tần số .
 2. Năng lượng điện từ trong mạch dao động: 
 - Năng lượng điện trường tập trung ở tụ điện, năng lượng từ trường tập trung ở cuộn cảm, năng lượng điện từ của mạch LC bằng tổng năng lượng điện trường và năng lượng từ trường.
 - Trong quá trình dao động của mạch, năng lượng từ trường và năng lượng điện trường luôn luôn chuyển hóa cho nhau nhưng tổng năng lượng điện từ là không đổi.
 3. Sóng điện từ: 
 - Quá trình lan truyền điện từ trường được gọi là sóng điện từ.
 - Sóng điện từ là sóng ngang.
 - Bước sóng của sóng điện từ: (c = 3.108m/s là tốc độ ánh sáng trong chân không).
II. Các dạng bài toán thường gặp:
 Dạng 1: Xác định chu kì (tần số) dao động riêng của mạch dao động? Bước sóng của sóng điện từ?
 Dạng 2: Một máy thu vô tuyến điện có mạch LC ở lối vào có khả năng bắt sóng điện từ có tần số f (hoặc bước sóng ). Xác định C (hay L) của mạch dao động.