Tin tức

Tổng hợp Các Công thức Vật lý 11 Quan trọng Nhất Dành Cho Học Sinh

Học Vật lý 11 là một chặng đường thú vị nhưng cũng đầy thử thách. Lượng kiến thức và đặc biệt là các công thức khá đồ sộ, đòi hỏi bạn phải ghi nhớ và vận dụng linh hoạt. Để giúp các bạn học sinh ôn tập hiệu quả, đặc biệt là nắm vững [các ngành về kinh tế] hay các lĩnh vực khoa học khác đòi hỏi nền tảng vật lý, chúng tôi đã tổng hợp các Công Thức Vật Lý 11 cốt lõi theo từng chương một cách có hệ thống. Tài liệu này sẽ là cẩm nang hữu ích giúp bạn dễ dàng tra cứu và ôn luyện.

Kiến thức Điện học: Điện tích – Điện trường

Phần đầu tiên trong chương trình Vật lý 11 tập trung vào Điện học. Đây là nền tảng quan trọng với các khái niệm về điện tích, lực điện và điện trường.

Lực điện và Điện trường

  • Định luật Coulomb: Mô tả lực tương tác giữa hai điện tích điểm q1 và q2 đặt cách nhau một khoảng r trong chân không.
    • $F = k frac{|q_1 q_2|}{r^2}$ (k = 9.10⁹ Nm²/C²)
  • Cường độ điện trường (E): Đặc trưng cho khả năng tác dụng lực của điện trường tại một điểm.
    • $E = frac{F}{|q|}$ (E là vector cùng phương cùng chiều với vector lực F tác dụng lên điện tích thử dương q)
    • Điện trường gây bởi điện tích điểm Q: $E = k frac{|Q|}{r^2}$
  • Nguyên lý chồng chất điện trường: Điện trường tổng hợp tại một điểm do nhiều điện tích gây ra bằng tổng vector các điện trường do từng điện tích gây ra tại điểm đó.
    • $vec{E} = vec{E}_1 + vec{E}_2 + …$

Công và Năng lượng trong Điện trường

Các khái niệm về công, thế năng, điện thế và hiệu điện thế giúp chúng ta hiểu về năng lượng liên quan đến điện trường và sự dịch chuyển của điện tích.

Công của lực điện

  • Công của lực điện khi điện tích q di chuyển từ điểm A đến điểm B:
    • $A_{AB} = qEd$ (trong điện trường đều, d là hình chiếu quãng đường AB lên phương đường sức)
    • $A_{AB} = q(V_A – VB) = qU{AB}$ (Công không phụ thuộc vào hình dạng đường đi, chỉ phụ thuộc vị trí điểm đầu và điểm cuối)

Thế năng điện và Điện thế

  • Thế năng điện (W_t): Năng lượng mà hệ điện tích – điện trường có được do vị trí tương đối của điện tích trong điện trường.
    • $Wt = A{Minfty} = qV_M$ (Công của lực điện làm dịch chuyển điện tích từ điểm M ra vô cực)
  • Điện thế (V): Đặc trưng cho điện trường tại một điểm về phương diện tạo ra thế năng.
    • $V_M = frac{Wt}{q} = frac{A{Minfty}}{q}$ (Đơn vị: Volt (V))

Hiệu điện thế

  • Hiệu điện thế (U): Đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường khi dịch chuyển điện tích giữa hai điểm.
    • $U_{AB} = V_A – VB = frac{A{AB}}{q}$
  • Liên hệ giữa Hiệu điện thế và Cường độ điện trường:
    • $U = Ed$ (áp dụng cho điện trường đều, d là khoảng cách giữa hai điểm theo phương đường sức)

Tụ điện

Tụ điện là linh kiện dùng để tích trữ năng lượng dưới dạng năng lượng điện trường.

Điện dung

  • Điện dung (C): Đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện.
    • $C = frac{Q}{U}$ (Đơn vị: Fara (F))
    • Điện dung của tụ điện phẳng: $C = epsilon frac{S}{4pi kd}$ (trong đó $epsilon$ là hằng số điện môi, S là diện tích bản tụ, d là khoảng cách giữa hai bản tụ)

Năng lượng điện trường trong tụ điện

  • Năng lượng tích trữ trong tụ điện:
    • $W = frac{1}{2}CU^2 = frac{1}{2}QU = frac{1}{2}frac{Q^2}{C}$

Dòng điện không đổi và Mạch điện

Phần này tập trung vào sự chuyển động có hướng của các điện tích và các định luật cơ bản trong mạch điện.

Cường độ dòng điện

  • Cường độ dòng điện (I): Đặc trưng cho độ mạnh yếu của dòng điện, đo bằng lượng điện tích dịch chuyển qua tiết diện dây dẫn trong một đơn vị thời gian.
    • $I = frac{Delta q}{Delta t}$ (Đơn vị: Ampere (A))

Điện năng, Công suất và Định luật Joule-Lenz

  • Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch:
    • $A = UIt$ (Đơn vị: Joule (J))
  • Công suất điện của đoạn mạch:
    • $P = UI$ (Đơn vị: Watt (W))
  • Nhiệt lượng tỏa ra ở vật dẫn (Định luật Joule-Lenz): Nhiệt lượng tỏa ra trên vật dẫn khi có dòng điện chạy qua.
    • $Q = I^2Rt$ (Đơn vị: Joule (J))
  • Công thức tỏa nhiệt khác:
    • $Q = UIt = frac{U^2}{R}t$

Định luật Ohm đối với toàn mạch

  • Mô tả mối quan hệ giữa suất điện động của nguồn, điện trở toàn mạch và cường độ dòng điện trong mạch kín.
    • $I = frac{E}{R_n + r}$ (Trong đó E là suất điện động, R_n là điện trở mạch ngoài, r là điện trở trong của nguồn)

Đoạn mạch chứa nguồn điện

  • Hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn: $U = E – Ir$ (Khi nguồn phát điện)

Ghép các điện trở

Các điện trở có thể được ghép nối tiếp hoặc song song để tạo ra điện trở tương đương phù hợp.

Ghép nối tiếp

  • Điện trở tương đương: $R_{tđ} = R_1 + R_2 + … + R_n$
  • Cường độ dòng điện: $I = I_1 = I_2 = … = I_n$
  • Hiệu điện thế: $U = U_1 + U_2 + … + U_n$

Ghép song song

  • Điện trở tương đương: $frac{1}{R_{tđ}} = frac{1}{R_1} + frac{1}{R_2} + … + frac{1}{R_n}$
  • Cường độ dòng điện: $I = I_1 + I_2 + … + I_n$
  • Hiệu điện thế: $U = U_1 = U_2 = … = U_n$

Nguồn điện

Nguồn điện là thiết bị cung cấp năng lượng điện cho mạch.

Suất điện động (E)

  • Đặc trưng cho khả năng sinh công của nguồn điện.
    • $E = frac{A_{ng}}{q}$ (A_ng là công của lực lạ bên trong nguồn dịch chuyển điện tích q)

Công và Công suất của nguồn điện

  • Công của nguồn điện: $A_{ng} = EIt$
  • Công suất của nguồn điện: $P_{ng} = EI$

Hiệu suất của nguồn điện

  • Tỉ lệ giữa công suất có ích (mạch ngoài) và công suất toàn phần (của nguồn).
    • $H = frac{P{ci}}{P{tp}} = frac{U}{E} = frac{R_n}{R_n + r}$

Ghép nguồn

  • Ghép nối tiếp: $E_b = E_1 + E_2 + … + E_n$, $r_b = r_1 + r_2 + … + r_n$
  • Ghép song song (với n nguồn giống nhau): $E_b = E$, $r_b = frac{r}{n}$

Sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ

Điện trở của kim loại thay đổi khi nhiệt độ thay đổi.

  • $R = R_0(1 + alpha(t – t_0))$ (R_0 là điện trở ở nhiệt độ t_0, $alpha$ là hệ số nhiệt điện trở)

Hiện tượng nhiệt điện

Hiện tượng xuất hiện suất điện động trong một mạch kín gồm hai kim loại khác nhau, một trong hai mối hàn được nung nóng.

  • $E = alpha_T (T_1 – T_2)$ ($alpha_T$ là hệ số nhiệt điện động, $T_1, T_2$ là nhiệt độ hai mối hàn)

Dòng điện trong các môi trường

Điện tích tải điện khác nhau trong các môi trường dẫn điện khác nhau (kim loại, chất điện phân, chất khí, chất bán dẫn).

Kiến thức Quang hình: Sự tạo ảnh bởi thấu kính

Phần cuối của chương trình Vật lý 11 là về Quang hình, đặc biệt là thấu kính. Nắm vững các công thức này rất quan trọng khi làm [bài tập xác suất lớp 11] có liên quan đến quang học hay chuẩn bị cho kỳ thi.

Công thức thấu kính mỏng

  • Vị trí ảnh: $frac{1}{f} = frac{1}{d} + frac{1}{d’}$ (Quy ước dấu: f > 0 với thấu kính hội tụ, f < 0 với thấu kính phân kỳ; d > 0 với vật thật, d < 0 với vật ảo; d’ > 0 với ảnh thật, d’ < 0 với ảnh ảo)
  • Độ phóng đại ảnh: $k = frac{overline{A’B’}}{overline{AB}} = -frac{d’}{d}$ (k > 0: ảnh cùng chiều vật, k < 0: ảnh ngược chiều vật; |k| > 1: ảnh lớn hơn vật, |k| < 1: ảnh nhỏ hơn vật, |k| = 1: ảnh bằng vật)

Việc nắm vững các công thức vật lý 11 này là chìa khóa để giải quyết các bài tập và hiểu sâu hơn về các hiện tượng vật lý. Đừng chỉ học thuộc lòng, hãy cố gắng hiểu bản chất và ý nghĩa của từng công thức để vận dụng một cách linh hoạt. Điều này đặc biệt quan trọng khi bạn đối mặt với các kỳ thi hay tìm hiểu [lục quân 2 có những ngành nào] liên quan đến kỹ thuật, hoặc cân nhắc [học phí đại học kinh tế tài chính] khi chọn trường.

Chúc các bạn học tốt và đạt kết quả cao trong môn Vật lý! Hãy chăm chỉ luyện tập với các dạng bài tập khác nhau để làm quen với việc áp dụng các công thức này một cách thành thạo.