Sách Vật lý Kỹ sư

Tủ sách mở Wikibooks

Lực[sửa]

Lực đại diện cho một đại lượng vật lý tương tác với vật để thực hiện một việc . Khi dùng sức đẩy một vật làm cho vật di chuyển từ vị trí đứng yên tạo ra chuyển động . Sức dùng để đẩy vật được gọi là lực . Lực tương tác với vật làm cho vật di chuyển tạo ra chuyển động

Ký hiệu và đơn vị đo lường[sửa]

Lực có ký hiệu F đo bằng đơn vị Newton N .

Công thức toán[sửa]

Lực tính bằng công thức

Năng lực Cho biết Khả năng thực hiện một việc của lực

Năng lượng Cho biết Khả năng thực hiện một việc của lực trong một đơn vị thơi gian

Định luật Newton[sửa]

  1. Vật ở nguyên trạng thái khi không có Lực tương tác
  2. Khi có Lực tương tác, vật sẻ thay đổi trạng thái
  3. Ở trạng thái cân bằng, tổng lực tương tác với vật bằng không
  4. Vật sẻ tạo một phản lực chống lại lực tương tác
  5. Lực hút giửa hai vật tỉ lệ với bình phương khoảng cách giửa hai vật

Các Lực cơ bản[sửa]

Dạng lực Công thức
Động lực
Trọng lực
Phản lực
Áp lực
Lực ma sát
Lực đàn hồi

Lực ly tâm
Lực hướng tâm
Lực Ampere
Lực Coulomb
Lực Lorentz
Lực điện từ
Lực tương tác yếu
Lực tương tác mạnh

Vector lực[sửa]

Mọi vector lực tương tác với vật ở một góc độ nghiêng bằng vector tổng của hai vector ngang và vector dọc như sau

Cường độ vector lực nghiêng

Vector lực ngang

Cường độ vector lực ngang


Vector lực dọc

Cường độ vector lực dọc

Lực và Chuyển động của vật[sửa]

Chuyển động được dùng để miêu tả di chuyển của một vật khi có một lực tương tác với vật . Các định luật về Chuyển động của Newton là một hệ thống gồm 3 định luật đặt nền móng cơ bản cho cơ học cổ điển

Ký hiệu Chuyển động
Không có lực tương tác , không có chuyển động F = 0 Vật sẽ đứng yên
Lực tương tác với vật tạo ra chuyển động F≠ 0 Vật sẽ di chuyển
Tổng lực trên vật bằng không, vật ở trạng thái cân bằng Σ F = 0 Vật ở trạng thái cân bằng


Chuyển động tự do của vật không bị cản trở[sửa]

Di chuyển tự do trên mặt đất O →

Di chuyển tự do rơi xuống đất




Di chuyển tự do lơ lửng trên không trung













Di chuyển tự do theo quỹ đạo vòng tròn











Di chuyển tự do theo quỹ đạo hình bầu dục

Theo hình cong lên xuống

Chuyển động tự do của vật bị cản trở[sửa]

Chuyển động trên mặt đất bị lực ma sát cản trở








Chuyển động rơi xuống đất bị lực không khí cản trở






Chuyển động[sửa]

Chuyển động đại diện cho di chuyển của vật do có một lực tương tác với vật

Tính chất chuyển động[sửa]

Mọi Chuyển Động từ vị trí ban đầu đến một vị trí khác qua một quãng đường có Đường Dài s trong một Thời Gian t đều có các tính chất sau

Tính Chất Chuyển Động Định nghỉa Ký Hiệu Công Thức Đơn vị
Đường dài đường dài di chuyển m
Thời gian Thời gian di chuyển s
Vận tốc Tốc độ di chuyển m/s
Gia tốc Thay đổi tốc độ theo thay đổi thời gian m/s2
Lực Sức dùng để thực thi một việc N
Năng lực khả năng thực thi một việc của lực N m
Năng lượng khả năng thực thi một việc của lực theo thời gian N m/s

Động lượng[sửa]

Tính chất[sửa]

Theo Newton , mọi khối lượng m di chuyển ở vận tốc v được tính bằng

. (Vì )

Theo Einstein ,

  • Mọi lượng tử h di chuyển ở vận tốc bằng vận tốc C đeu có một động lượng

Với

  • Mọi khối lượng m di chuyển ở vận tốc gần bằng vận tốc C đeu có một động lượng

Với

Theo Newton , Khối lượng vật chất không đổi theo vận tốc di chuyển . Theo Eistein . Khối lượng vật chất có thay đổi theo vận tốc di chuyển nhứt là ở vận tốc cực nhanh gần bằng hay bằng vận tốc ánh sáng

Công thức tổng quát[sửa]

Tính Chất Chuyển Động Ký Hiệu Công Thức Đơn vị
Gia tốc m/s2
Vận tốc m/s
Đường dài m
Lực N
Năng lực N m
Năng lượng N m/s


Với mọi động lượng di chuyển ở vận tốc gần bằng vận tốc ánh sáng v ~ C

Tính Chất Chuyển Động Ký Hiệu Công Thức Đơn vị
Đường dài m
Thời gian s
Vận tốc m/s
Gia tốc m/s2
Lực N
Năng lực N m
Năng lượng N m/s

Với mọi động lượng di chuyển ở vận tốc bằng vận tốc ánh sáng v = C

Tính Chất uyển Động Ký Hiệu Công Thức Đơn vị
Đường dài m
Thời gian s
Vận tốc m/s
Gia tốc m/s2
Lực N
Năng lực N m
Năng lượng N m/s

Chuyển động thẳng[sửa]

Tính chất[sửa]

Mọi chuyển động thẳng di chuyển từ điểm đến điểm sẽ có gia tốc khác không tính bằng

Vậy, Vận tốc di chuyển

Đường dài di chuyển được tính bằng diện tích dưới hình v-t

. Với
. Với
. Với

Từ trên


Chuyển động thẳng ở Gia tốc khác không (a≠0)


Chuyển động thẳng ở Gia tốc khác không





Chuyển động thẳng ở Gia tốc khác không





Chuyển động thẳng ở Gia tốc bằng không (a=0)





Chuyển động thẳng ở Gia tốc bằng hằng số (a = hằng số không đổi)
v v


Công thức tổng quát[sửa]

Công thức tổng quát chuyển động thẳng nghiêng
Tính Chất Chuyển Động Ký Hiệu Công Thức Đơn vị
Gia tốc m/s2
Vận tốc m/s
Đường dài m
Lực N
Năng lực N m
Năng lượng N m/s
Công thức tổng quát chuyển động thẳng ngang
Tính Chất Chuyển Động Ký Hiệu Công Thức Đơn vị
Gia tốc m/s2
Vận tốc m/s
Đường dài m
Lực N
Năng lực N m
Năng lượng N m/s
Công thức tổng quát chuyển động thẳng dọc
Tính Chất Chuyển Động Ký Hiệu Công Thức Đơn vị
Gia tốc m/s2
Vận tốc m/s
Đường dài m
Lực N
Năng lực N m
Năng lượng N m/s

Chuyển động tròn[sửa]

Chuyển động tròn là một lọai Chuyển động tuần hoàn cuả một điểm ở một khoảng cách không đổi so với một tâm điểm

Chuyển động quay tròn[sửa]

Tính chất[sửa]
Công thức tổng quát[sửa]
Tính Chất Chuyển Động Ký Hiệu Công Thức Đơn vị
Đường dài m
Thời gian s
Vận tốc m/s
Gia tốc m/s2
Lực N
Năng lực N m
Năng lượng N m/s

Chuyển động xoay tròn[sửa]

Tính chất[sửa]


Công thức tổng quát[sửa]
Tính Chất Chuyển Động Ký Hiệu Công Thức Đơn vị
Đường dài m
Thời gian s
Vận tốc m/s
Gia tốc m/s2
Lực N
Năng lực N m
Năng lượng N m/s

Chuyển động cong[sửa]

Tính chất[sửa]

Với mọi chuyển động cong có vận tốc di chuyển v(t) .

Gia tốc trung bình chuyển động được tính như sau

Đường dài chuyển động được tính bằng diện tích dưới hình v - t


Khi

Gia tốc tức thời của chuyển động

Đường dài chuyển động


Với mọi chuyển động cong có đường dài di chuyển s(t)

Đường dài chuyển động

Vận tốc chuyển động

Gia tốc chuyển động

Công thức tổng quát[sửa]

Tính Chất Chuyển Động Ký Hiệu Công Thức Đơn vị
Gia tốc m/s2
Vận tốc m/s
Đường dài | m
Lực N
Năng lực N m
Năng lượng N m/s


Tính Chất Chuyển Động Ký Hiệu Công Thức Đơn vị
Gia tốc m/s2
Vận tốc m/s
Đường dài m
Lực N
Năng lực N m
Năng lượng N m/s

Dao động[sửa]

Dao động một loại chuyển động tuần hoàn của một vật quanh một vị trí cân bằng lập đi lập lại trong một chu kỳ thời gian . Thí dụ như Dao động lò xo , Dao động con lắc , Dao động điện , Dao động điện từ

Dao động lò xo[sửa]

Dao động lò xo lên xuống - Dao động sóng ngang

Dao động lò xo qua lại - Dao động sóng dọc

Dao động con lắc[sửa]

Dao động con lắc đong đưa - Dao động sóng nghiêng


Dao động điện từ[sửa]

Phương trình vector dao động điện từ

Phương trình sóng điện từ

Hàm số sóng điện từ

Chuyển động sóng sin[sửa]

Tính chất[sửa]

Công thức tổng quát[sửa]

Tính chất chuyển động sóng Ký hiệu Công thức
Đường dài
Thời gian
Vận tốc
Chu kỳ Thời gian
Số sóng
Vận tốc góc
Bước sóng
Tần số sóng
Phương trình sóng
Hàm số sóng
Vận tốc góc
n ≥ 2

Nhiệt[sửa]

Nhiệt từ Mặt trời cung cấp nguồn gốc cho sinh vật trên Trái Đất.

Nhiệt phát sinh từ nhiều nguồn như Lửa, Ánh sáng (Mặt trời, Đèn ), hay qua Cọ xát giữa hai vật (quẹt que diêm với ống quẹt tạo ra lửa). Nhiệt điện, Nhiệt điện từ, Phóng xạ vật, ... Nhiệt cho một cảm giác nóng, ấm hoặc lạnh. Nhiệt nóng có nhiệt độ cao (ví dụ như nước sôi). Nhiệt lạnh có nhiệt độ thấp (ví dụ nước đá). Các hiện tượng xảy ra trong tự nhiên khi có thay đổi nhiệt như [hậu/], Thời tiết, Mưa nắng ... .

Nhiệt được ứng dụng trong nhiều lãnh vực. Các công cụ đo lường nhiệt độ như nhiệt kế. Công cụ điện nhiệt như điện trở nhiệt. Các máy điện nhiệt như máy sưởi, tủ lạnh, máy điều hòa nhiệt độ,...

Tính chất Nhiệt[sửa]

Quan sát cho thấy,

  • Mọi vật đều có một nhiệt độ riêng được gọi là thân nhiệt
  • Không có nhiệt di chuyển khi hai vật có cùng nhiệt độ
  • Khi có nhiệt di chuyển, nhiệt sẻ di chuyển từ nhiệt độ cao đến nhiệt độ thấp
  • Khi vật và nhiệt tương tác, vật sẻ thay đổi trạng thái của vật
  • Vật mỏng có màu tối hấp thụ nhiệt cao hơn vật dày có màu sáng (Quần áo mỏng màu đen mau khô hơn quần áo dày màu trắng)

Nhiệt là một khái niệm vật lý dùng để mô tả cảm nhận của một vật khi tiếp xúc với nguồn nhiệt . Thí Dụ như buổi sáng ta cảm thấy Ấm do cơ thể hấp thụ năng lượng nhiệt từ ánh sáng mặt trời . Buổi tối ta cảm thấy Lạnh vì không có ánh sáng mặt trời.

Quan sát cho thấy nhiệt hấp thụ của vật lệ thuộc vào độ dày và màu sắc của vật . Quần áo mỏng và có màu tối mau khô hơn quần áo dày và có màu sáng

Nhiệt độ[sửa]

Nhiệt độ là đơn vị đo lường nhiệt cho biết mức độ nhiệt . Nhiệt độ được dùng để cho biết mức độ nhiệt như sau . Nhiệt nóng có Nhiệt độ cao cho cảm giác nóng . Nhiệt ấm có Nhiệt độ trung bình cho cảm giác ấm . Nhiệt lạnh có Nhiệt độ thấp cho cảm giác lạnh

Hệ thống đo lường nhiệt độ[sửa]

Có ba Hệ thống đo lường nhiệt độ bao gồm

Nhiệt Độ C - Nhiệt độ Celcius

Độ Celsius (°C hay độ C) là đơn vị đo nhiệt độ được đặt tên theo nhà thiên văn học người Thụy Điển Anders Celsius (1701–1744). Ông là người đầu tiên đề ra hệ thống đo nhiệt độ căn cứ theo trạng thái của nước với 100 độ C (212 độ Fahrenheit) là nước đông đá và 0 độ C (32 độ Fahrenheit) là nước sôi ở khí áp tiêu biểu (standard atmosphere) vào năm 1742.

Nhiệt Độ F - Nhiệt độ Farenheit

Độ Fahrenheit (°F hay độ F), là một thang nhiệt độ được đặt theo tên nhà vật lý người Đức Daniel Gabriel Fahrenheit (1686–1736).) . Fahrenheit phát triển thang nhiệt độ của ông sau khi viếng thăm nhà thiên văn học người Đan Mạch Ole Rømer ở Copenhagen. Rømer đã tạo ra chiếc nhiệt kế đầu tiên mà trong đó ông sử dụng hai điểm chuẩn để phân định. Trong thang Rømer thì điểm đóng băng của nước là 7,5॰, điểm sôi là 60॰, và thân nhiệt trung bình của con người theo đó sẽ là 22,5 độ theo phép đo của Rømer.[cần dẫn nguồn]

Nhiệt Độ K - Nhiệt độ Kelvin

Trong hệ thống đo lường quốc tế, Kelvin là một đơn vị đo lường cơ bản cho nhiệt độ. Nó được ký hiệu bằng chữ K. Mỗi K trong nhiệt giai Kelvin (1 K) bằng một độ trong nhiệt giai Celsius (1 °C) và 0 °C ứng với 273,15K. Thang nhiệt độ này được lấy theo tên của nhà vật lý, kỹ sư người Ireland William Thomson, nam tước Kelvin thứ nhất.[1]

Nhiệt độ trong nhiệt giai Kelvin đôi khi còn được gọi là nhiệt độ tuyệt đối, do 0 K ứng với nhiệt độ nhỏ nhất mà vật chất có thể đạt được. Tại 0K, trên lý thuyết, mọi chuyển động nhiệt hỗn loạn đều ngừng. Thực tế chưa quan sát được vật chất nào đạt tới chính xác 0 K; chúng luôn có nhiệt độ cao hơn 0 K một chút, tức là vẫn có chuyển động nhiệt hỗn loạn ở mức độ nhỏ. Ngay cả những trạng thái vật chất rất lạnh như ngưng tụ Bose-Einstein cũng có nhiệt độ lớn hơn 0 K. Quan sát này phù hợp với nguyên lý bất định Heisenberg; nếu vật chất ở chính xác 0 K, luôn tìm được hệ quy chiếu trong đó vận tốc chuyển động của chúng là 0 và vị trí không thay đổi, nghĩa là đo được chính xác cùng lúc vị trí và động lượng của hệ, vi phạm nguyên lý bất định. Nhiệt độ của hơi nước đang sôi là 373,15K. Hay nói cách khác định nghĩa Kelvin (K), được xây dựng từ 1967 và có hiệu lực cho đến ngày 20 tháng 5 năm 2019 [2], là 1/273,16 của nhiệt độ nhiệt động lực học của điểm ba (điểm ba thể hay điểm ba pha) của nước.

Hoán chuyển nhiệt độ[sửa]

Các công thức đổi nhiệt độ
Đổi từ Sang Công thức
Fahrenheit Celsius °C = 5/9 (F – 32)
Celsius Fahrenheit °F = 9/5 C + 32
Celsius Kelvin K = C + 273,15
Kelvin Celsius °C = K - 273,15
Kelvin Fahrenheit °F= 9/5 (K – 273,15) + 32
Fahrenheit Kelvin K = 5/9 (F - 32) + 273,15

Nhiệt độ chuẩn[sửa]

Nhiệt độ Áp suất tiêu chuẩn STP -

Nhiệt độ vật chất

Rắn -
Lỏng - .
Khí -

Nhiệt độ 0 tuyệt đối


Nhiệt độ phòng

Nhiệt và vật[sửa]

Vật và Nhiệt điện[sửa]

Mọi vật dẩn điện khi dẩn điện sẻ tạo ra năng lượng nhiệt bên trong vật

Nhiệt điện Hình Công thức
Cuộn từ
Tụ điện
Điện trở
đúng cho Dẩn điện,


đúng cho bán dẩn điện

Vật và Nhiệt điện từ[sửa]

Mọi vật dẩn điện đều có giải thoát năng lượng nhiệt vào môi trường xung quanh dưới dang dao động sóng điện từ của 2 trường điện và từ và tạo ra năng lượng điện thất thoát

Nhiệt điện từ Nhiệt Nhiệt quang Nhiệt điện
Lối mắc ≈≈≈ ≈≈≈== ≈≈≈e
Cộng dây thẳng dẫn điện Cuộn tròn của N vòng tròn dẫn điện Cuộn tròn của N vòng tròn dẫn điện
với từ vật nằm trong các vòng quấn
Tần số thời gian
Năng lực nhiệt


Hằng số C


Khối lượng/Lượng tử
Động lượng


Bước sóng

Lượng tử hóa

Vật và Nhiệt lửa[sửa]

Nhiệt truyền qua vật được thực hiện qua 3 giai đoạn

  1. Nhiệt cảm - Quá trình nhiệt và vật tương tác tạo ra thay đổi nhiệt trên vật và làm cho vật thay đổi trạng thái từ trạng thái này sang trạng thái khác
  2. Nhiệt phóng xạ - Quá trình nhiệt truyền qua vật đạt đến mức cao nhứt ở tần số ngưởng cùng với năng lực nhiệt tỏa vào môi trường xung quanh phát ra ánh sáng thấy được
  3. Nhiệt phân rả - Quá trình nhiệt truyền qua vật trên mức cao nhứt ở tần số trên tần số ngưởng cùng với năng lực nhiệt tỏa vào môi trường xung quanh có khả năng giải thoát điện tử khỏi nguyên tử vật chất


Nhiệt cảm[sửa]

Năng lực nhiệt làm cho vật thay đổi nhiệt trên vật


Nhiệt độ , Thay đổi nhiệt, Hướng nhiệt truyền Năng lực nhiệt truyền vào môi trường xung quanh,
Nhiệt di chuyển từ T0 đến T1
Nhiệt di chuyển từ T1 đến T0

Sự biến đổi trạng thái của vật chất được được mô tả qua Phương trình trạng thái có dạng tổng quát

Được mô tả qua Định luật Van der Waals (1873) khí lý tưởng (1834)/]]

where:
Nhiệt phóng xạ[sửa]

Năng lực nhiệt làm cho vật tạo ra năng lượng nhiệt tỏa vào môi trường xung quanh phát ra ánh sáng thấy được


Vì ở ,

Nhiệt phân rả[sửa]

Năng lực nhiệt làm cho vật tạo ra năng lượng nhiệt tỏa vào môi trường xung quanh phát ra ánh sáng thấy được


Nhiệt phóng xạ[sửa]

Phóng xạ sóng điện từ - Laplace[sửa]

Phương trình Vector dao động sóng điện từ

Phương trình sóng điện từ

Hàm số sóng điện từ

Phóng xạ vật đen - Plankc[sửa]

Planck biết rằng vật tối hấp thụ năng lượng nhiệt tốt nhứt . Planck thực hiện thí nghiệm trên vật tối và thấy rằng khi nhiệt độ tăng dần từ thấp đến cao

  • Cường độ nhiệt tăng theo tần số thời gian
  • Đỉnh sóng nhiệt ở bước sóng ngắn hơn
  • Phát ra ánh sáng màu theo trình tự từ Trắng , Đỏ , Vàng , Tím , và Đen
Nhiệt độ Màu Cường độ nhiệt Bước sóng
Lạnh Trắng Thấp Ngắn
Ấm Vàng Trung Trung
Nóng Đen Cao Dài
Định luật Ý nghỉa Công thức
Định luật Planck miêu tả bức xạ điện từ phát ra từ vật đen trong trạng thái cân bằng nhiệt ở một nhiệt độ xác định
Định luật Wien Đường cong bức xạ của vật đen đối với các nhiệt độ khác nhau sẽ đạt cực đại ở các bước sóng khác nhau tỷ lệ nghịch với nhiệt độ
Định luật Stefan-Boltzmann tổng năng lượng bức xạ trên một đơn vị diện tích bề mặt của một vật đen
qua tất cả các bước sóng trong một đơn vị thời gian, j ⋆ {\displaystyle j^{\star }} {\displaystyle j^{\star }}
, tỷ lệ thuận với lũy thừa bậc 4 của nhiệt độ nhiệt động của vật thể T
Phóng xạ quang tuyến - Marie Curie và Henri Becquerel[sửa]

Marie Curie khám phá vật chất không bền do có tương tác với quang tuyến nhiệt như Uranium phân rả để trở thành vật chất bền tạo ra Phóng xạ alpha . Henry Becquerel khám phá cho thấy vật chất đồng vị không bền do có tương tác với quang tuyến nhiệt như Carbon phân rả để trở thành vật chất bền tạo ra Phóng xạ beta

Phóng xạ Tính chất
Phóng xạ alpha Phóng xạ alpha được tìm thấy từ Phóng xạ nguyên tố như Uranium cho ra luồng quang tuyến điện từ di chuyển ở vận tốc gần bằng vận tốc ánh sáng thấy được . Phóng xạ alpha có khả năng đi sâu vô vật và đi lệch hướng (hướng xuống theo hướng cực nam của nam châm) khi đi qua từ trường của nam châm
Phóng xạ beta Phóng xạ alpha được tìm thấy từ Phóng xạ của vật chất đồng vị Carbon cho ra luồng quang tuyến điện từ di chuyển ở vận tốc bằng vận tốc ánh sáng thấy được . Phóng xạ beta có khả năng đi sâu vô vật và đi lệch hướng khi đi qua từ trường của nam châm
Phóng xạ gamma Phóng xạ gamma được tìm thấy từ Phóng xạ của điện tử âm va chạm nhau tạo ra luồng quang tuyến điện từ di chuyển ở vận tốc bằng vận tốc ánh sáng thấy được . Phóng xạ gamma có khả năng đi sâu nhứt vô vật và đi lệch hướng (đi lệch hướng lên theo hướng cực bắc của nam châm) khi đi qua từ trường của nam châm

Nhiệt phân rả[sửa]

Nguyên tử tố[sửa]
Ur --> Th + X
C --> N + Y
Nguyên tử điện[sửa]

Điện tử rời khỏi nguyên tử đi ra tạo ra quang tuyến sáng

Điện tử rời khỏi nguyên tử đi vô tạo ra quang tuyến tối

Định luật nhiệt động học[sửa]

Các định luật của nhiệt động lực học còn được gọi là các nguyên lý nhiệt động lực học.

Định luật 0[sửa]

Nếu hai hệ có cân bằng nhiệt động với cùng một hệ thứ ba thì chúng cũng cân bằng nhiệt động với nhau

Nguyên lý cân bằng nhiệt động, khi co' 2 hệ nhiệt động đang nằm trong cân bằng nhiệt động với nhau khi chúng tiếp xúc với nhau sè không có trao đổi năng lượng.

Định luật 1[sửa]

Độ biến thiên nội năng của hệ bằng tổng công và nhiệt lượng mà hệ nhận được
ΔU = A + Q . 

Trong trường hợp này, chúng ta có thể quy định về dấu của A và Q để biết hệ đang nhận hay thực hiện công, nhận hay truyền nhiệt lượng. Ví dụ:

Q > 0: Hệ nhận nhiệt lượng
Q < 0: Hệ truyền nhiệt lượng
A > 0: Hệ nhận công
A < 0: Hệ thực hiện công

Đây chính là định luật bảo toàn năng lượng áp dụng vào hiện tượng nhiệt, khẳng định rằng năng lượng luôn được cân bằng. Nói cách khác, tổng năng lượng của một hệ kín là không đổi. Các sự kiện xảy ra trong hệ chẳng qua là sự chuyển năng lượng từ dạng này sang dạng khác. Như vậy năng lượng không tự sinh ra và không tự mất đi, nó luôn biến đổi trong tự nhiên. Trong toàn vũ trụ, tổng năng lượng không đổi, nó chỉ có thể chuyển từ hệ này sang hệ khác.

Định luật 2[sửa]

Một hệ lớn và không trao đổi năng lượng với môi trường sẽ có entropy luôn tăng hoặc không đổi theo thời gian . Entropy của một hệ kín chỉ có hai khả năng, hoặc là tăng lên, hoặc giữ nguyên

Nguyên lý về entropy, liên quan đến tính không thể đảo ngược của một quá trình nhiệt động lực học và đề ra khái niệm entropy. Từ đó dẫn đến định luật là không thể chuyển từ trạng thái mất trật tự sang trạng thái trật tự nếu không có sự can thiệp từ bên ngoài.

Vì entropy là mức độ hỗn loạn của hệ, định luật này nói rằng vũ trụ sẽ ngày càng "hỗn loạn" hơn. Cơ học thống kê đã chứng minh rằng định luật này là một định lý, đúng cho hệ lớn và trong thời gian dài. Đối với hệ nhỏ và thời gian ngắn, có thể có thay đổi ngẫu nhiên không tuân thủ định luật này. Nói cách khác, không như định luật 1, các định luật vật lý chi phối thế giới vi mô chỉ tuân theo định luật 2 một cách gián tiếp và có tính thống kê. Ngược lại, định luật 2 khá độc lập so với các tính chất của các định luật đó, bởi lẽ nó chỉ thể hiện khi người ta trình bày các định luật đó một cách giản lược hóa và ở quy mô nhỏ.

Định luật 3[sửa]

Trạng thái của mọi hệ không thay đổi tại nhiệt độ không tuyệt đối (0K)

Nguyên lý Nernst còn được gọi là nguyên lý độ không tuyệt đối, đã từng được bàn cãi nhiều nhất, gắn liền với sự tụt xuống một trạng thái lượng tử cơ bản khi nhiệt độ của một hệ tiến đến giới hạn của độ không tuyệt đối.

Ánh sáng[sửa]

Ánh sáng phát sinh từ nhiều nguồn. Thí dụ như Ánh sáng mặt trời, Ánh sáng mặt trăng, Cầu vòng 6 màu. Ánh sáng đèn điện, Ánh sáng đèn cầy, Ánh sáng đèn dầu, Ánh sáng đèn măng song. Ánh sáng lửa, Ánh sáng đá lân tinh, Ánh sáng từ đom đómQuang tuyến nhiệt quang của Phóng xạ vật

Ánh sáng là từ phổ thông dùng để chỉ bức xạ điện từ có bước sóng nằm trong vùng quang phổ nhìn thấy được bằng mắt thường của con người (tức là từ khoảng 380 nm đến 700 nm). Giống như mọi bức xạ điện từ, ánh sáng có thể được mô tả như những đợt sóng hạt chuyển động gọi là photon

Lý thuyết ánh sáng[sửa]

Lý thuyết ánh sáng Phát hiện
Lý thuyết hạt ánh sáng Newton tuyên bố trong năm 1675 của mình rằng ánh sáng bao gồm các tiểu thể (các hạt vật chất) được phát ra theo mọi hướng từ một nguồn . Ánh sáng có thể bị phân cực lần đầu tiên được Newton giải thích một cách định tính bằng lý thuyết hạt. Étienne-Louis Malus năm 1810 đã tạo ra một lý thuyết hạt toán học về sự phân cực. Jean-Baptiste Biot năm 1812 đã chỉ ra rằng lý thuyết này giải thích tất cả các hiện tượng phân cực ánh sáng đã biết. Lúc đó sự phân cực được coi là bằng chứng của lý thuyết hạt.
Lý thuyết sóng ánh sáng Young đã chỉ ra bằng một thí nghiệm nhiễu xạ rằng ánh sáng hoạt động như sóng. Ông cũng đề xuất rằng các màu sắc khác nhau là do các bước sóng ánh sáng khác nhau tạo ra và giải thích khả năng nhìn màu về các thụ thể ba màu trong mắt. Một người ủng hộ lý thuyết sóng là Leonhard Euler. Ông lập luận trong (1746) rằng nhiễu xạ có thể dễ dàng giải thích hơn bằng lý thuyết sóng. Năm 1816, André-Marie Ampère đã đưa ra ý tưởng cho Augustin-Jean Fresnel rằng sự phân cực của ánh sáng có thể được giải thích bằng lý thuyết sóng nếu ánh sáng là sóng ngang.
Lý thuyết ánh sáng điện từ Maxwell cho rằng ánh sáng là một dạng bức xạ điện từ: lần đầu tiên ông phát biểu kết quả này vào năm 1862 trên tạp chí . Năm 1873, ông xuất bản , trong đó có một mô tả toán học đầy đủ về hoạt động của điện trường và từ trường, vẫn được gọi là phương trình Maxwell. Ngay sau đó, Heinrich Hertz đã xác nhận lý thuyết của Maxwell bằng thực nghiệm bằng cách tạo và phát hiện các sóng vô tuyến trong phòng thí nghiệm, và chứng minh rằng những sóng này hoạt động chính xác như ánh sáng nhìn thấy, thể hiện các đặc tính như phản xạ, khúc xạ, nhiễu xạ và giao thoa. Lý thuyết của Maxwell và các thí nghiệm của Hertz đã trực tiếp dẫn đến sự phát triển của vô tuyến, radar, truyền hình, hình ảnh điện từ và truyền thông không dây hiện đại.
Lý thuyết lượng tử ánh sáng Năm 1900, Max Planck, cố gắng giải thích bức xạ vật đen, cho rằng mặc dù ánh sáng là một sóng, nhưng những sóng này chỉ có thể thu được hoặc mất năng lượng với một lượng hữu hạn liên quan đến tần số của chúng. Planck gọi những "cục" năng lượng ánh sáng này là " lượng tử " (từ một từ tiếng Latinh có nghĩa là "bao nhiêu"). Năm 1905, Albert Einstein sử dụng ý tưởng về lượng tử ánh sáng để giải thích hiệu ứng quang điện, và cho rằng những lượng tử ánh sáng này có sự tồn tại "thực". Năm 1923, Arthur Holly Compton đã chỉ ra rằng sự dịch chuyển bước sóng khi tia X cường độ thấp tán xạ từ các electron (gọi là tán xạ Compton) có thể được giải thích bằng lý thuyết hạt của tia X, nhưng không phải là lý thuyết sóng. Năm 1926, Gilbert N. Lewis đặt tên cho các hạt lượng tử ánh sáng này là photon. Cuối cùng lý thuyết hiện đại của cơ học lượng tử đã hình dung ánh sáng (theo một nghĩa nào đó) là hạt vừa là sóng

Tính chất ánh sáng[sửa]

  • Mọi Ánh sáng đều mang theo một Năng lượng nhiệt
  • Mọi Ánh sáng đều có màu sắc (Trắng, Vàng, Xanh dương, Tím, Đỏ ...)
  • Mọi Ánh sáng di chuyển với vận tốc không đổi trong mọi môi trường vật chất rắn, lỏng, khí, dẻo và trong chân không đo được bằng m/s
  • Ánh sáng thấy được có bước sóng
  • Tần số ngưởng phát ra ánh sáng thấy được của mọi vật khi tương tác với nhiệt được tính bằng

Loại ánh sáng[sửa]

Ánh sáng thấy được[sửa]

Mọi loại Ánh sáng từ các nguồn phát sáng mắt thường thấy đươc di chuyển Dưới dạng Sóng điện từ

  • Ở vận tốc cực nhanh là một hằng số không đổi đo được bằng
  • Có bước sóng ánh sáng thấy được bằng mắt thường nằm trong khoảng nano mét

Ánh sáng màu[sửa]

Ánh sáng màu được tìm thấy từ cầu vồng 6 màu hiện trên bầu trời sau cơn mưa.

Thí nghiệm cho thấy khi ánh sáng di chuyển qua tinh thể trong suốt như Lăng Kín sẻ tạo ra Ánh sáng màu của các màu - Đỏ, Cam, Vàng, Xanh lá, Xanh dương, Tím đây là hiện tượng Tán xạ hay Chiết xạ của ánh sáng. Khi quang tuyến nhiệt quang tương tác với lăng kín sẻ tạo ra ánh sáng màu của 6 màu Đỏ, Cam, Vàng, Xanh lá, Xanh dương, Tím. Cho thấy ánh sáng thấy được tạo ra từ ánh sáng của 6 màu.

Sóng ánh sáng[sửa]

Maxwell đả chứng minh được Sóng ánh sáng thấy được di chuyển dưới dạng Sóng điện từ

≈=

Vận tốc ánh sáng thấy được[sửa]

Năng lượng lượng tử của Quang tuyến nhiệt quang[sửa]

Lượng tử 2 tánh Sóng và Hạt[sửa]

Có 2 cá tánh Hạt và Sóng

Tần số ngưởng[sửa]

Tần số của ánh sáng thấy được cho biết tần số phát sáng của vật chất được gọi là tần số ngưởng

Phản ứng sóng ánh sáng[sửa]

Hiện tượng sóng ánh sáng khi di chuyển qua vật

Phản xạ - Sóng ánh sáng và vật rắn[sửa]

Trong chuyển động sóng, phản xạ là hiện tượng sóng khi lan truyền tới bề mặt tiếp xúc của hai môi trường bị đổi hướng lan truyền và quay trở lại môi trường mà nó đã tới. Các ví dụ về phản xạ đã được quan sát với các sóng như ánh sáng, âm thanh hay sóng nước.

  • Phản xạ định hướng có góc tới bằng góc phản xạ.


  • Phản xạ khuếch tán xảy ra khi sóng đi tới bề mặt tiếp giáp giữa hai môi trường không phẳng nhẵn và sóng phản xạ đi theo nhiều phương khác nhau.

Phản xạ khuếch tán thường thấy khi ta chiếu một tia sáng vào tờ giấy trắng, trên tờ giấy xuất hiện một vệt sáng. Khí đó ánh sáng bị hắt lại theo mọi hướng. Phản xạ khuếch tán giúp chúng ta nhìn thấy được mọi vật chung quanh.

Khúc xa - Sóng ánh sáng và nước[sửa]

Định luật Snell hay định luật khúc xạ ánh sáng

Khi ánh sáng đổi hướng khi đi qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt có chiết suất khác nhau được tính theo công thức đặc trưng của hiện tượng khúc xạ, còn gọi là Định luật Snell hay định luật khúc xạ ánh sáng có dạng:

Với:

  • i là góc giữa tia sáng đi từ môi trường 1 tới mặt phẳng phân cách và pháp tuyến của mặt phẳng phân cách hai môi trường.
  • r là góc giữa tia sáng đi từ mặt phân cách ra môi trường 2 và pháp tuyến của mặt phẳng phân cách hai môi trường.
  • n1 là chiết suất môi trường 1.
  • n2 là chiết suất môi trường 2.

Chiết xạ - Sóng ánh sáng màu[sửa]

Thí nghiệm cho thấy khi ánh sáng di chuyển qua tinh thể trong suốt như Lăng Kín sẻ tạo ra Ánh sáng màu của các màu - Đỏ, Cam, Vàng, Xanh lá, Xanh dương, Tím đây là hiện tượng Tán xạ hay Chiết xạ của ánh sáng. Khi quang tuyến nhiệt quang tương tác với lăng kín sẻ tạo ra ánh sáng màu của 6 màu Đỏ, Cam, Vàng, Xanh lá, Xanh dương, Tím. Cho thấy ánh sáng thấy được tạo ra từ ánh sáng của 6 màu.

Màu Góc khúc xạ Bước sóng
Đỏ
Cam
Vàng
Xanh la
Xanh dương
Tím

Nhiễu xạ (tiếng Anh: Diffraction) là hiện tượng quan sát được khi sóng lan truyền qua khe nhỏ hoặc mép vật cản (rõ nhất với các vật cản có kích thước tương đương với bước sóng), trong đó sóng bị lệch hướng lan truyền, lan toả về mọi phía từ vị trí vật cản, và tự giao thoa với các sóng khác lan ra từ vật cản.

Nhiểu xạ - Sóng qua khe hẹp[sửa]

Hiện tượng nhiễu xạ đã được quan sát với mọi loại sóng, như âm thanh, sóng nước, sóng điện từ (như ánh sáng hay sóng radio), hay các hạt thể hiện tính chất sóng thông qua lưỡng tính sóng hạt.

Mô hình giao thoa hệ 2 khe trong thí nghiệm Young và hình ảnh giao thoa thu được.

Đây là hình ảnh ghi nhận được trong thí nghiệm của Young. Hình ảnh giao thoa thu dược trên màn ảnh đặt song song và sau hai khe hẹp sát gần nhau. Ảnh giao thoa thu được là các vân sáng tối xen kẽ song song nhau.


Các vạch sáng tương ứng với cực đại giao thoa (hai sóng tăng cường) là nơi thỏa mãn điều kiện:

Còn các vạch tối là nơi mà 2 sóng dập tắt lẫn nhau và phải thỏa mãn điều kiện:

Nếu tính theo điều kiện xấp xỉ góc nhỏ thì điều kiện của vân sáng sẽ là:

Ở đây:

λ là bước sóng ánh sáng,
d khoảng cách giữa hai khe,
n bậc giao thoa (n = 0 khi ở vân sáng trung tâm),
x khoảng cách từ vị trí vân sáng đến vân trung tâm,
L khoảng cách từ mặt phẳng hai khe đến màn quan sát,
θn tọa độ góc của điểm khảo sát.

Khuếch xạ - Sóng giao thoa[sửa]

Nguyên lý Huygens-Fresnel (đặt theo tên của nhà vật lý người Hà Lan Christiaan Huygens, và người Pháp Augustin-Jean Fresnel), ban đầu được đưa ra trong lý thuyết sóng ánh sáng Huygens, giải thích sự lan truyền của ánh sáng như các sóng, nay được ứng dụng trong tính toán về lan truyền của sóng nói chung.

Về cơ bản, nguyên lý này cho rằng mỗi điểm nằm trên đầu sóng là nguồn cho các sóng thứ cấp mới; và sự lan truyền của toàn bộ là tổng của các sóng thứ cấp đến từ mọi điểm trong môi trường mà sóng đã đi qua. Cách tiếp cận này cho phép giải thích nhiều hiện tượng quang học và hiện tượng sóng nói chung, như hiện tượng nhiễu xạ. Khi không có hiệu ứng phi tuyến, nguyên lý chồng chập được sử dụng để tiên đoán hình dạng của sóng thông qua cách cộng sóng. Tương tác giữa các sóng tạo ra các phần "giao thoa", như giao thoa tăng cường hoặc giao thoa triệt tiêu.


  • Nếu hai sóng có cùng bước sóng và tần số trong trạng thái cùng pha, cả đỉnh sóng và bụng sóng của mỗi sóng sẽ khớp với nhau. Kết quả này dẫn tới giao thoa tăng cường làm tăng biên độ của sóng, mà đối với ánh sáng sẽ là sự sáng lên của cường độ tại vị trí đó.
  • Nếu hai sóng có cùng bước sóng và tần số những ngược pha nhau, thì đỉnh sóng của sóng này khớp với bụng sóng của sóng kia và ngược lại. Kết quả là giao thoa triệt tiêu và giảm biên độ sóng, mà đối với ánh sáng sẽ là sự mờ đi của cường độ tại vị trí

Ánh sáng và gương[sửa]

Ánh sáng đi qua gương để lại bóng hình vật

Gương phẳng
Gương lỏm Gương cầu lõm
Gương lồi

Ứng dụng[sửa]

Kiếng cận
Viễn vọng kính
Ống dòm Ống nhòm
Kính lúp
Kính hiển vi

Âm thanh[sửa]

Âm thanh là những rung động phát ra thành tiếng lan truyền trong môi trường xung quanh tác động lên tai người và động vật, làm cho con người hay động vật cảm nhận được những tiếng động đó.

Nguồn âm[sửa]

Âm thanh hay Tiếng phát sinh từ nhiều nguồn

  1. Tiếng Người. Tiếng người nói, ca hát, hò hét
  2. Tiếng Súc Vật . Tiếng chó sủa, tiếng Chim hót
  3. Tiếng Động. Tiếng hai vật thể va chạm nhau
  4. Tiếng Nhạc Cụ . Tiếng Trống, tiếng Đàn, tiếng sáo... song âm thanh của nhạc cụ nghe êm dịu tai vì tín hiệu âm thanh là các sóng hài hòa.

Tính chất âm thanh[sửa]

  • Âm thanh phát sinh từ nhiều nguồn hay khi có hai vật va chạm nhau
  • Âm thanh không tồn tại trong chân không. Chuông sẽ không kêu nếu nằm trong tủ chân không.
  • Âm thanh cần môi trường vật chất để lan truyện Lan truyền của âm thanh thay đổi theo Nhiệt độ và Áp suất của môi trường lan truyền.
  • Âm thanh nghe được bằng tai người nằm trong dải tần nghe được . Âm thanh trên 20KHz gọi là Siêu Âm. Âm thanh dưới 20Hz gọi là Hạ Âm.
  • Âm thanh lan truyền dưới dạng Sóng ở vận tốc .
  • Khi sóng âm thanh lan truyền qua vật sẽ tạo ra các phản ứng sóng sau Phản Xạ, Khúc Xạ, Tán Xạ, Nhiễu Xạ cùng với các hiện tương âm thanh như Tiếng Vang, Tiếng dội, Mất tiếng, Tiếng đứt quãng

Sóng âm thanh[sửa]

Sóng sin[sửa]

Âm thanh di chuyển dưới dạng Sóng ở vận tốc Sóng âm thanh có tương quan với Bước sóng và Tần số sóng qua công thức toán sau

Với

Bước sóng (Đường dài giửa 2 đỉnh sóng)

Tần số sóng

Thời gian sóng

Phương trình và hàm số sóng Sin d'Alembert[sửa]

Sóng Sin[sửa]

Mọi sóng đều thoả mãn một phương trình vi phân riêng phần gọi là phương trình sóng. Các phương trình sóng có thể có nhiều dạng, phụ thuộc vào môi trường truyền và kiểu lan truyền.

Dạng đơn giản nhất, dành cho sóng lan truyền theo phương x, theo thời gian t và dao động sóng thay đổi trên biến y:

Ở đây, vvận tốc lan truyền sóng. Hàm sóng tổng quát thoả mãn phương trình trên, giải bởi d'Alembert, là:

Sóng sin dừng[sửa]

Trong một môi trường đồng nhất và đẳng hướng, Joseph Fourier đã tìm thấy là mọi hàm sóng sẽ có dạng tổng quát sau:

có thể được miêu tả như là sự chồng nhau của nhiều sóng điều hoà

Ở đây

A(x, t) là biên độ của sóng điều hòa, ω là tần số góc,
ksố sóng
φ là pha ban đầu.

Nếu biên độ của sóng không phụ thuộc thời gian thì sóng gọi là sóng dừng.


Tần số góc liên hệ với tần số qua:

Còn số sóng liên hệ với vận tốc lan truyền v của sóng qua:

Ở đây λ là bước sóng f là tần số. Tần số f liên hệ với chu kỳ T qua:

Mọi sóng điều hoà đều có thể đặc trưng bởi biên độ, tần số, vận tốc và pha. Ngoài ra, sóng có thể được mô tả theo phương dao động.

Tuning Fork[sửa]

Sóng âm thanh thuộc loại Sóng dọc | [] | [] lan truyền trong không khí dưới dạng các cột không khí thưa và nhặt .

Cộng dây thẳng[sửa]

Khi

Vibration, standing waves in a string. The fundamental and the first 5 overtones in the harmonic series.

Phương trình sóng âm

Vận tốc sóng âm

Ống thẳng[sửa]

Sóng âm thanh thuộc loại Sóng sin dừng

Có thể biểu diển bằng hàm số toán lượng giác

Tần số Âm thanh nghe được[sửa]

Âm thanh nghe được bằng tai người nằm trong dai tần nghe đựoc

Vận tốc Âm thanh trong môi trường vật chất[sửa]

Âm thanh cần môi trường vật chất để lan truyện . Lan truyền của âm thanh thay đổi theo Nhiệt độ và Áp suất của môi trường lan truyền.

Âm thanh và vật chất khí[sửa]

Ở Nhiệt độ và Áp suất tiêu chuẩn, vận tốc lan truyền của âm thanh trong không khí là 343 m/s.

Âm thanh nghe được

Âm thanh và vật chất rắn[sửa]

Âm thanh và vật chất lỏng[sửa]

Phản ứng sóng âm thanh[sửa]

Phản Xạ[sửa]

Sóng bị vật cản trên đưong di chuyển phản hồi trở về

Khúc Xạ[sửa]

Sóng bị lệch khi di chuyển qua vật cản'

Khuếch xạ[sửa]

Sóng lan truyền qua khe hẹp tạo Sóng khuếch xạ

Nhiễu Xạ[sửa]

Sóng cùng chiều hay khác chiều di chuyển hướng vào nhau giao thoa với nhau cho ra Nhiễu Sóng Cộng hay Nhiễu Sóng Trừ
Tạo ra các hiện tương âm thanh như Tiếng Vang, Tiếng dội, Mất tiếng, Tiếng đứt quãng

Điện[sửa]

Điện loại[sửa]

Điện phát sinh từ nhiều nguồn của 2 loại điện Điện DC và Điện AC . Điện DC cho Điện thế không đổi theo thời gian tạo ra từ Điện giải, Điện cực, Điện từ trường và biến điện từ AC sang DC được dùng trong việc chế tạo ra Bình ắc ki, Pin cục . Điện AC cho Điện thế thay đổi theo thời gian tạo ra từ Điện từ trường được dùng trong việc chế tạo ra Máy phát điện AC

Điện loại Điện nguồn Ky; hiệu Công thức
Điện DC Điện giải,
Điện cực
Điện từ trường
biến điện từ AC sang DC
Điện AC Điện từ trường

Điện tích[sửa]

Điện trường của điện tích điểm dương và âm.
Điện trường của điện tích điểm dương và âm.

Điện tích đại diện cho các phần tử mang điện tồn tại trong tự nhiên thí dụ như điện tử âm, điện tử dương, điện tử trng hòa , nguyên tử điện . Điện tích còn được hiểu là "vật tích điện". Mọi vật trung hòa về điện khi cho hay nhận điện tử âm sẽ trở thành điện tích. Khi vật nhận electron vật sẻ trở thành điện tích âm . Khi vật cho electron vật sẻ trở thành điện tích dương

Vật + e → Điện tích âm (-)
Vật − e → Điện tích dương (+)

Tính chất[sửa]

Điện tích Tích điện Điện lượng Điện trường Từ trường
Điện tích âm (-) Vật + e -Q →E← B ↓
Điện tích dương (+) Vật - e +Q ←E↔ B ↑

Lực tương tác điện tích[sửa]

Lực tương tác điện tích Hình Công thức lực tương tác
Lực điện động --> O → O
Lực từ đông
Lực điện từ
Lực hút điện tích

Chuyển động điện tích[sửa]

Lực động điện làm cho điện tích đứng yên di chuyển theo đường thẳng ngang . Di chuyển của điện tích có các tính chất sau

Lực động từ làm cho điện tích đứng yên di chuyển theo đường thẳng dọc . Di chuyển của điện tích có các tính chất sau

Di chuyển điện tích theo đường thẳng không đổi

Di chuyển điện tích theo quỹ đạo vòng tròn


Lực điện từ làm cho điện tích đứng yên di chuyển theo đường thẳng nghiêng. Di chuyển của điện tích có các tính chất sau

Lực hút của điện tích âm hút điện tích dương về hướng mình tạo ra chuyển động có các tính chất sau

với
với

Vật dẩn điện[sửa]

Mọi vật tương tác với điện được chia ra thành 3 loại vật tùy theo mức độ dẩn điện của vật

Vật dẩn điện Tính chất Loại vật Công dụng
Dẫn điện Mọi vật dể dẫn điện được tìm thấy từ các Kim loại như Đồng (Cu), Sắt (Fe) Chế tạo Điện trở, Tụ điện, Cuộn từ, Công tắc ...
Bán dẫn điện Mọi vật khó dẩn điện tìm thấy từ các Á Kim như Silicon (Si), Germanium (Ge) Chế tạo Điot, Trăng si tơ, FET ...
Cách điện Mọi vật không dẫn điện được tìm thấy từ các Phi Kim . Sành, Sứ ...

Phản ứng điện[sửa]

Điện nguồn Điện DC Điện AC
Dòng điện
Điện lượng
Điện thế
Năng lực điện
Năng lượng điện
Vật dẩn điện Phản ứng điện DC Phản ứng điện AC
Điện trở



Tụ điện


Cuộn từ


Mạch điện[sửa]

Mạch điện điện tử là một vòng khép kín của nhiều linh kiện điện tử mắc nối với nhau

Định luật mạch điện[sửa]

  • Định luật Thevenin và Norton
Định luật hoán chuyển mạch điện Hình Ý nghỉa
Hoán chuyển mạch điện Thevenin Mọi mạch điện của nhiều linh kiện điện tử mắc nối với nhau trong một mạch điện khép kín đều có thể biểu diển bằng mạch điện nối tiếp của một điện thế và một điện trở
Hoán chuyển mạch điện Norton Mọi mạch điện của nhiều linh kiện điện tử mắc nối với nhau trong một mạch điện khép kín đều có thể biểu diển bằng mạch điện song song của một dòng điện và một điện trở
  • Định luật Kirchoff
Định luật Kirchoff Hình Ý nghỉa
Định luật Kirchhoff về cường độ dòng điện Tổng giá trị đại số của dòng điện tại một nút trong một mạch điện là bằng không . Tại bất kỳ nút (ngã rẽ) nào trong một mạch điện, thì tổng cường độ dòng điện chạy đến nút phải bằng tổng cường độ dòng điện từ nút chạy đi
Định luật Kirchhoff về điện thế Tổng giá trị điện áp dọc theo một vòng bằng không

Lối mắc mạch điện[sửa]

Lối mắc mạch điện Mạch điện nối tiếp Mạch điện song song Mạch điện 2 cổng Mạch điện tích hợp
Ý nghỉa Mạch điện của các linh kiện điện tử mắc kề với nhau Mạch điện của các linh kiện điện tử mắc đối với nhau Mạch điện của các linh kiện điện tử mắc vuông góc với nhau Mạch điện của các linh kiện điện tử đả được mắc sẳn
Hình
Mạch điện điện trở[sửa]
Mạch điện Lối mắc Công thức
Mạch Chia Điện




Mạch T



Mạch π




Mạch Nối Tiếp Song Song :


Δ - Y Hoán Chuyển



Y - Δ Hoán Chuyển



Mạch điện điốt[sửa]
Biến đổi chiều điện Lối mắc 1 điot
biến đổi chiều điện Lối mắc 2 điot
biến đổi chiều điện Lối mắc 4 điot


Mạch điện transistor[sửa]
Bộ khuếch đại điện trăng si tơ Hình Công thức
Bộ khuếch đại điện âm trăng si tơ Với ,



Bộ khuếch đại điện dương trăng si tơ Với ,



Mạch điện IC[sửa]
Mạch Điện IC741 Chức năng
Inverting amplifier Khuếch Đại Điện Âm

Non-inverting amplifier


Khuếch Đại Điện Dương

Voltage follower


Dẩn Điện

Summing amplifier


Khuếch Đại Tổng

Integrating amplifier


Khuếch Đại Tích Phân

Differentiating amplifier


Khuếch Đại Đạo Hàm

Schmitt trigger

Hysteresis from to

Schmitt trigger

Inductance gyrator

L = RLRC

Từ Dung

Negative impedance converter


Điện Trở Âm

Logarithmic configuration


Khuếch Đại Logarit

Exponential configuration


Khuếch Đại Lủy Thừa
Mạch điện RL[sửa]
Mạch điện RL Lối mắc Công thức
RL nối tiếp






LR bộ lọc tần số thấp






RL bộ lọc tần số cao






Mạch điện RC[sửa]
Mạch điện RC Lối mắc Công thức
Mạch điện RC nối tiếp








Bộ lọc tần số thấp RC






Bộ lọc tần số cao CR






Mạch điện LC[sửa]
Mạch điện RLC[sửa]
Mạch Điện RLC Nối Tiếp
Lối Mắc
Phương Trình Đạo Hàm

Giá trị s .
. <
. <
Nghiệm Phương Trình







Điện từ[sửa]

Nam châm[sửa]

Nam châm là một vật có một từ trường của các đường sức từ tạo ra một lực từ có khả năng hút các kim loại như sắt nằm kề bên nam châm .

Tính chất[sửa]

Mọi Nam châm đều có các đặc tính sau

  • Mọi nam châm đều có 2 cực , Cực bắc (N) và Cực nam (S) .
  • Từ trường tạo ra từ các đường sức lực (Lực từ) đi từ cực bắc đến cực nam .
  • Có khả năng hút các kim loại như Sắt
  • Có khả năng hút đẩy khi tương tác với Nam châm khác nằm kề bên

Loại nam châm[sửa]

Nam châm thường[sửa]

Nam châm là một vật liệu hoặc vật thể tạo ra từ trường. Từ trường này vô hình và có khả năng tạo ra lực từ có khả năng hút các vật liệu sắt nằm kề bên nam châm

Nam châm điện[sửa]

Nam châm điện là một loại nam châm được tạo ra từ mắc nối các dẩn điện với nguồn điện tạo ra một lực điện từ có khả năng hút các kim loai nằm kề bên . Có 2 loại nam châm điện bao gồm nam châm điện thường và nam châm điện vỉnh cữu có các đặc tính được liệt kê trong bảng dưới đây


Nam châm Lối mắc Tính chất Cường độ từ trường hay Từ cảm
Nam châm điện thường

Tương quan giửa Dòng điện, Từ cảm
I ≠ 0 , B ≠ 0 = LI . Từ sinh
I = 0 , B = 0 . Từ biến mất
Nam châm điện tạo ra một từ trường có cường độ từ trường hay Từ cảm
được tính bằng định luật Ampere

Với
- Cường độ từ trường đo bằng đơn vị Henry (HA)
- Từ dung đo bằng đơn vị Henry (H)
- Dòng điện đo bằng đơn vị Ampere (A)


.
.
.

Nam châm điện vĩnh cửu Tương quan giửa Dòng điện, Từ cảm và Từ nhiểm
I ≠ 0 , . .
I = 0 , ,
Cường độ từ nhiểm của từ vật nằm trong các vòng tròn dẩn điện tùy thuộc vào từ cảm , dòng điện , điện từ thẩm của các vòng tròn dẩn điện và được tính bằng công thức dưới đây

Với
- Từ nhiểm của từ vật . - Từ cảm của cuộn tròn dẩn điện . - Từ dung của cuộn tròn dẩn điện . - Độ từ thẩm

Điện từ trường[sửa]

Định luật Điện từ trường[sửa]

Các Định luật điện từ được phát triển bởi nhiều nhà khoa học gia


Định luật Điện từ trường Ý nghỉa Công thức
Định luật Coulomb Lực hút 2 điện tích
Định luật Lorentz Lực điện từ
Định luật Gauss Từ thông
Định luật Ampere Từ cảm
Định luật Lentz Từ cảm ứng
Định luật Faraday Điện từ cảm ứng
Định luật Maxwell Từ nhiểm
Định luật Maxwell-Ampere Dòng điện

Cường độ E, B[sửa]

Cường độ Điện trường E của dẩn điện[sửa]

Cường độ Từ trường B của dẩn điện[sửa]

Theo Định luật Ampere, cường độ Từ trường được tính như sau

Nam châm điện Hình Công thức
Nam châm điện Từ trường của cộng dây thẳng dẩn điện
Nam châm điện Từ trường của vòng tròn dẩn điện
Nam châm điện Từ trường của N vòng tròn dẩn điện
Nam châm điện vỉnh cửu

Phương trình Maxwell[sửa]

Phương trình điện từ nhiểm[sửa]
Tên Dạng phương trình vi phân Dạng tích phân
Định luật Gauss:
Đinh luật Gauss cho từ trường
(sự không tồn tại của từ tích):
Định luật Faraday cho từ trường:
Định luật Ampere
(với sự bổ sung của Maxwell):
Phương trình vector dao động điện từ[sửa]

Dao động điện từ được Maxwell biểu diển dưới dạng 4 phương trình vector đạo hàm của 2 trường Điện trường, E và Từ trường, B