Phiên bản in thân thiện
Ai đã tìm ra định luật vạn vật hấp dẫn? Ai đã tìm ra mối liên hệ giữa khối lượng và năng lượng? v.v... Có lẽ, trong chúng ta - những người yêu thích khoa học nói chung và vật lý nói riêng luôn đặt ra nhiều câu hỏi tương tự như thế. Tại sao chúng ta không tìm cách trả lời những câu hỏi này, hay trả lời thay cho những người khác. Đó là mục đích của phần thuật ngữ "Các nhà vật lý". Nơi các bạn cùng chia sẽ những câu trả lời "Ai?", "Khi nào?" ,"Làm thế nào?", "Vì sao?" v.v... liên quan đến vật lý.


Duyệt bảng chú giải thuật ngữ theo bảng chữ cái

riêng biệt | A | Ă | Â | B | C | D | Đ | E | Ê | F | G | H | I | J | K
L | M | N | O | Ô | Ơ | P | Q | R | S | T | U | Ư | V
W | X | Y | Z |
HÌnh đại diện Phạm Thị Ngọc Phương
Bởi Phạm Thị Ngọc Phương - Thứ ba, 17 Tháng sáu 2008, 10:19 PM
 

clip_image001.jpg Cha đẻ của khoa học cận đại

Galilê (1564 – 1642): Galilê là nhà thiên văn học, nhà vật lý học Italia. Lúc nhỏ gia đình nghèo, ông chưa học hết đại học, những ông vấn tự học 25 tuổi được mời làm giáo sư đại học. Đầu tiên ông đưa ra nguyên lý quán tính, khái niệm lực và gia tốc, là người mở đường cho lực học kinh điển và vật lý học thực nghiệm. Ông là người đầu tiên dùng kính viễn vọng quan sát các thiên thể, chứng minh và phát triển thuyết mặt trời là trung tâm vũ trụ của Côpecnich.

Ông được người đời sau mệnh danh là “ Cha đẻ của khoa học cận đại”.

1. Vật rơi tự do

Galilê là nhà khoa học nổi tiếng thời Cổ đại, ông sinh ra ở thành Pisa Italia. Suốt đời ông theo đuổi chân lý, hiến thân cho khoa học, dám giữ vững nguyên tắc của mình.

Khi còn đi học Galilê là một học sinh hay đặt ra câu hỏi, đối với những vấn đề hứng thú ông luôn tự tìm cách chứng minh. Có một thầy giáo đã đưa ra một câu hỏi hóc búa cho học sinh: Dùng một sợi dây vòng thành các hình khép kín khác nhau, thị hình nào có diện tích lớn nhất? Để tìm câu trả lời Galilê đã tìm một sợi dây vòng thành các hình như hình vuông, chữ nhật, hình tròn vv… cuối cùng ông phát hiện hình tròn là hình có diện tích lớn nhất trong các hình, ông còn dùng những kiến thức toán học của mình học được để chứng minh quan điểm này.

Thầy giáo của ông thấy sự chứng minh của Galilê như vậy hết sức vui mừng, cổ vũ ông học toán học.

Gallilê ngày càng có hứng thú với toán học, ông còn thường đọc một số sách của các nhà khoa học nổi tiếng, ông thích đọc sách của nhà triết học Arixtốt người Hy Lạp nhất, đồng thời ông còn thích tìm tòi thảo luận những nội dung trong sách. Ông dần dần phát hiện ra có rât nhiều vấn đề Arixtốt không có tư duy biện chứng chặt chẽ mà chỉ phán đoán thông qua cảm giác và kinh nghiệm.

Arixtốt cho rằng hai vật cùng đồng thời rời từ trên cao xuống, vật nặng rơi xuống trước, vật nhẹ rơi xuống sau. Glilê thì ngày càng nghi ngờ điều này, ông nghĩ: “Các cục đã băng rơi từ trên trời xuống , cục to cục nhỏ chẳng phải rơi xuống đất như nhau sao? Arixtốt sai hay ông sai?"

Về sau, Galilê trở thành giáo sư dạy toán tại trường Đại học pisa, ông đã đưa ra sự hoài nghi đối với học thuyết clip_image002.jpgcủa Arixtốt.

Các đồng sự của ông biết điều hoài nghi đó của ông đều bàn tán xôn xao, có người nói Arixtốt là nhân vật vĩ đại như vậy, lẽ nào quan điểm của ông lại sai được?

Đây chắc là muốn chơi trội. Lại có người nói Giáo hội và Giáo hoàng đều thừa nhận những điều Arixtốt nói là chân lý,Galilê lại dám nghi ngờ cả chân lý. Điên chắc. Nhưng Glilê không để ý những điều mọi người dị nghị, ông nghĩ cách dùng thực nghiệm để chứng minh sự đúng đắn của mình. Ông nhớ lại lúc nhỏ cùng các em trèo lên tháp Pisa chới trò ném đá xuống, mỗi lần ném một nắm đá xuống có hòn to hòn nhỏ, chúng đều cùng rơi xuống đất một lúc. Thế là ông quyết định phải lên tháp pisa để làm thực nghiệm, để cho tất cả mọi người đều nhìn thấy kết quả thực nghiệm.

Galilê dán quảng cáo trong thành phố, ông viết: “Trưa mai mời mọi người dến tháp nghiêng pisa xem thực nghiệm về vật rơi”. Tin được truyền đi, đúng trưa ngày hôm sau rất nhiều người đã kéo đến xem thực nghiệm, có người là nhà khoa học, có người chỉ là dân thường trong thành phố, có bạn bè của ông và có cả những người phản đối ông. Trong đám người đến xem vẫn có người cười ông, họ nói rằng có thằng ngốc mới tin rằng một chiếc lông gà và một viên đá cùng rơi xuống đất như nhau. Lúc đó Galilê hết sức tự tin vì rằng ông và các học sinh của ông đã làm thực nghiệm nhiều lần và mỗi lần đều chứng minh đúng.

Thực nghiệm bắt đầu, Galilê và học sinh của mình đặt hai quả cầu sắt to nhỏ khác nhau tương đối rõ rệt vào một cái hộp, đáy của hộp có thể mở ra được, chỉ cần kéo đáy hộp ra là hai viên cầu sắt trong hộp đồng thời tự do rơi xuống. Galilê và các học sinh của mình đưa hộp lên đỉnh tháp, mọi người đứng phía dưới đều chăm chú ngẩng đầu nhìn lên. Galilê đích thân kéo đáy hộp ra, mọi người nhìn thấy hai quả cầu sắt một to một nhỏ rơi xuống, tất cả đều nín thở.

clip_image003.jpg“Bịch” một tiếng, cả hai viên đồng thời rơi xuống đất mọi người đứng xem cùng reo lên, còn những người phản đối Galilê thì im lặng không nói gì. Thực tế mọi người nhìn thấy đã chứng minh:

Mọi vât thể rơi từ trên cao rơi xuống, thời gian rơi xuống không liên quan đến trọng lượng.
Điều đáng nói là năm 1969 các nhà du hành vũ trụ đã đặt chân lên mặt trăng, họ đã làm thực nghiệm, thả một chiếc lông vũ và một hòn đá cùng rơi xuống, kết quả chiếc lông và hòn đá cùng rơi xuống mặt trăng một lúc. Điều này đã nói cho biết nếu như không có lực đẩy của không khí, chiếc lông và hòn đá sẽ rơi xuống mặt đất cùng một lúc.

Câu chuyện nổi tiếng về thực nghiệm ở tháp nghiêng Pisa vẫn còn lưu truyền trên thế giới đến ngày nay, nó đã trở thành một giai thoại lịch sử khoa học.

2. Chuyện về kính viễn vọng

Vào mùa hè một năm nọ, Galilê nhận được thư của một người bạn gửi tới, trong thư có nói rằng: “Có một người Hà Lan chế tạo được một chiếc kính rất đặc biệt, hôm qua khi đi dạo bên bờ sông tôi đã gặp ông ta. Lúc ấy bên kia bờ sông có một cô gái rất đẹp, qua ống kính tôi đã nhìn thấy cô gái ấy, khuôn mặt cô rõ mồn một cứ như cô đang đứng ngay trước mặt tôi vậy. Tôi ngạc nhiên đến reo lên, tôi nghĩ rằng mình có thể sờ tay vào cô gái được, nhưng khi tôi với tay ra thì suýt ngã xuống sông, thì ra cô gái vẫn ở mãi tận bờ sông bên kia! Vì rằng ông ta không còn chiếc kính nào nữa nên không thể mua lại cho anh được.”

Galilê đọc đi đọc lại bức thư, mừng nhảy cẫng lên, ông nói: “Tôi cũng phải làm chiếc kính như thế! Tôi muốn nhìn tận mắt khuôn mặt của những người ở phía xa , có lẽ tôi còn muốn nhìn rõ cả khuôn mặt của những vì sao trên trời cao!”

Để làm được loại kính đặc biệt này Galilê đã tìm đọc các tài liệu có liên quan, sau đó suy nghĩ tìm tòi. Một mặt ông dùng bút vẽ trên giấy, một mặt dùng máy tính để tính toán. Mất đúng một đêm, cuối cùng ông đã tìm được cách làm ra chiếc kính này. Galilê muốn làm loại kính này, ông cần mua mấy chiếc phôi thấu kính để thử làm thiết bị có thể nhìn ra được, nhưng lục túi không thấy còn đồng nào, ông nói với người làm: “Lấy áo khoác của tôi đi đặt lấy tiền đi!” Người phục vụ gái không nỡ làm như vậy, liền lấy tiền riêng của mình để mua mây miếng phôi thấu kính.

Sau khi có vật liệu để làm rồi ông liền bắt tay vào mài kính. Về tính năng của thấu kính thì Galilê quá thuộc nhưng việc mài kính là rất công phu. Ông phải mất mấy ngày mới mài được hai miếng thấu kính, một thấu kính lồi, một thấu kính lõm. Ông lấy hai ống dài một to, một nhỏ để có thể lồng vào nhau được, ông gắn hai chiếc thấu kính lên hai chiếc ống đó, lúc này chỉ còn việc điều chỉnh cự ly của hai thấu kính là có thể đưa những vật từ xa lại gần và phóng đại nó lên. Galilê nâng cái ống kính đơn giản và kỳ lạ ấy lên ngắm cây mọc phía ngoài cửa sổ, ông điều chỉnh hai chiếc ống có gắn kính tức là điều chỉnh cự ly của hai thấu kính, khi điều chỉnh đến vị trí tốt nhất, Galilê bỗng đã nhìn thấy cái cây đứng từ xa nhỏ gần lại ngay trước mắt, có cảm giác như giơ tay ra là có thể sờ thấy được. Galilê đã thành công, đã làm được loại kính có thể nhìn xa này, ông vô cùng sung sướng! Ông quyết tâm tiếp tục cải tiến loại kính này để nó có thể nhìn xa hơn. Thế là ông lại bắt đầu thiết kế, tính toán, vẽ, mài thấu kính … Qua một mùa hè phấn đấu, hệ số phóng đại của thấu kính đã tăng lên từ 3 đến 9 lần. Sau này ông lại làm ra được chiếc kính phóng đại vật thể lên gấp 33 lần, loại kính này được mọi người gọi là “kính viễn vọng”. Bởi vì nó thực sự là kính viến vọng nên cho đến nay người ta vẫn gọi nó với cái tên như vậy.

Sau khi sản xuất thành công kính viễn vọng, tin truyền nhanh đi khắp Châu Âu, đã có nhiều người bỏ tiền mua kính của ông. Vì bộ phận quan trọng nhất của kính vọng là thấu kính, nên Galilê suốt ngày đêm ngồi mài kính, tuy như vậy nhưng kính ông làm ra vẫn không đủ để bán cho người cần.

Galilê sản xuất và cải tiến kính viễn vọng đồng thời bắt đầu dùng kính viễn vọng vào ứng dụng vào quan sát bầu trời, nó đặt nền móng cho ông nghiên cứu thiên văn học sau này.

clip_image004.jpg3. Chân lý tỏa sáng

Trên trời cao có vô vàn những vì sao, chúng xa xôi và thần bí. Ở thời đại Galilê sống, người ta tin rằng tất cả các vì sao trên bầu trời là đứng yên, bất động mà trung tâm là Trái đất. Đây chính là “Thuyết Trái đất là trung tâm của vũ trụ” mà mọi người công nhận lúc đó. Nhưng Galilê đã dùng kính viễn vọng quan sát thấy các thiên thể vận động. Ông viết trong sách của mình rằng: “Tất cả không phải là tĩnh tại, mặt trời đang quay, trái đất cũng đang quay. Trái đất không chỉ quay quanh mặt rời mà còn tự quay quanh mình nó theo một trục”.

Học thuyết của Galilê vừa ra đời đã xúc phạm đến Giáo hội, Giáo hội quy học thuyết của ông vào loại “Thuyết mặt trời là trung tâm vũ trụ”, được coi là học thuyết dị đoan. Giáo hội không muốn nhìn thấy có người đưa ra học thuyết khác với truyền thống, muốn mọi người mãi mãi tin rằng trái đất là trung tâm của vũ trụ. Tòa án tôn giáo của Giáo hội gọi thẩm vẫn Galilê, Galilê nhận được sự cảnh cáo của Giáo hoàng, cấm ông tuyên truyền cho “Thuyết mặt trời là trung tâm của vũ trụ” dưới mọi hình thức.

Galilê bị đả kích, nhưng ông vẫn không quên công việc nghiên cứu của mình. Tốn mất thời gian 6 năm để hoàn thành cuốn sách của mình, nội dung bàn về hai quan điểm “Thuyết mặt trời là trung tâm của vũ trụ”“Thuyết Trái đất là trung tâm của vũ trụ”. Cuốn sách truyền bá tư tưởng mới, viết sinh động, khôi hài, sau khi xuất bản độc giả đã giành nhau mua hết ngay.

Những người phản đối Galilê đọc xong liền tiến hành công kích ông, nói rằng xuất bản cuốn sách này là vi phạm lệnh cấm và làm vấn đề trở nên càng ngày càng nghiêm trọng.

Như vậy sách vừa ra đời được nửa năm đã bị cấm bán. Giáo hoàng đã tin vào những lời miệt thị Galilê của một số người lòng dạ hẹp hòi, tòa thánh La Mã và vương quốc Tây Ban Nha cùng phối hợp đưa ra lời cảnh cáo, loại cảnh cáo này là một biện pháp vô cùng nghiêm khắc lúc bấy giờ.

Hai tháng sau tòa án Rome gửi trát đòi Galilê đến toà án thẩm vẫn. Mặc dù đã 69 tuổi, bệnh nằm liệt giường ông vẫn bị áp giải đến Rome.

Lúc đầu, Giáo hội chỉ định để Galilê thừa nhận việc ông tuyên truyền “Thuyết mặt trời là trung tâm của vũ trụ” là sai lầm đồng thời yêu cầu ông viết giấy đảm bảo sau này không tuyên truyền nữa. Nhưng Galilê không nhận tội, cũng không viết giấy bảo đảm, ông nói: “Những điều tôi viết trong sách dều là sự khách quan, tôi không hề clip_image005.jpgphản đối Giáo hoàng. Tôi có tội gì? Lẽ nào tôi lại phải che giấu chân lý, lừa dối mọi người? Lẽ nào tôi sẽ bị trừng phạt vì nói ra sự thật?”

Việc thẩm vấn kéo dài 5 tháng, sức khỏe của Galilê đã không chịu nổi, nhưng mỗi lần thẩm vẫn ông không hề tỏ ra hối hận về việc mình làm. Vì sức khỏe quá yếu, sau mỗi lần chịu thẩm vấn ông đều phải trở về bằng cáng. Tòa án Giáo hội thấy sức khỏe của ông thực sự không chịu nổi liền phán quyết: “Tội danh Galilê là đi ngược lại giáo lý tuyên truyền học thuyết dị đoan bị cầm từ chung thân.

clip_image006.jpgSau khi tòa án tuyên phạt, Galilê bị giam gần Rome, mất tự do. Cho dù là như vậy, đêm về Galilê vẫn kiên trì viết cho đến khi mắt bị hỏng ông không còn nhìn thấy ánh sáng nữa. Ông tin tưởng ánh sáng chân lý chắc chắn sẽ chiến thắng mọi thế lực đen tối. Sau đó không lâu Galilê đã trút hơi thở cuối cùng.

Hơn 300 năm sau, năm 1979 Tòa thánh La Mã đã công khai sửa cho Galilê. Giáo hoàng chính thức tuyên bố, phán quyết của Tòa thánh La Mã đối với Galilê là sai lầm nghiêm trọng. Lịch sử cuối cùng đã có pháp quyết công bằng đúng đắn đối với nhà khoa học vĩ đại này, tên tuổi của Galilê mãi mãi được loài người kính trọng.

"Tôi cho rằng trên thế giới này không gì đau khổ hơn là không có tri thức"
-- Galilê --


 
Thêm chú thích: Galilê  
HÌnh đại diện Phạm Thị Ngọc Phương
Bởi Phạm Thị Ngọc Phương - Thứ hai, 16 Tháng sáu 2008, 10:24 PM
 

ohm

TÓM TẮT
Nhà vật lý người Đức, nổi tiếng với những nghiên cứu về dòng điện, cha đẻ của định luật Ohm.
· Ông sinh ngày 16.03.1787 tại Erlangen, Đức và tốt nghiệp Đại học Erlangen.
· Từ năm 1833 đến 1849, Ohm là giám đốc Viện Kỹ thuật Nuremberg.
· Từ năm 1852 cho đến khi mất, Ohm là giáo sư vật lý thực nghiệm trường đại học Munich.
· Ông là người đã phát minh ra định luật nổi tiếng mang tên ông (định luật Ohm) nêu lên mối tương quan giữa cường độ dòng điện và điện trở.
· Tên ông cũng được đặt cho tên đơn vị do điện trở. Ohm mất ngày 06.07.1854 tại Munich.
TI U S
-Ông sinh ra trong một gia đình có cha làm nghề thợ khóa và mẹ là con của một thợ may. Tuy cha mẹ ông không được đào tạo chính quy nhưng cha ông nổi tiếng với khả năng tự học và đã đạt đến trình độ cao. Chính cha của Ohm là người đã dạy cho ông những nền tảng kiến thức từ cơ bản đến nâng cao trong Tóan học, Vật lý, Hóa học và Triết học.
-Năm 1805 ông nhập học trường đại học Erlangen khi ông 15 tuổi. Thay vì tập trung cho việc học ông đã bỏ phí nhiều thời gian để vui chơi. Giận dữ vối sự sao nhãng của con mình, cha của Ohm đã gửi ông sang Thụy Sỹ. Tại đây vào năm 1806 ông đã đảm nhận vai trò giáo viên tại 1 trường học ở Gottstadt bei Nydau.
-Năm 1809 ông trở thành 1 gia sư riêng ở Neuchâte và vẫn tiếp tục việc nghiên cứu Tóan học của mình cho đến năm 1811, ông quay trở lại trường Đại học Erlangen.
-Ngày 25/11/1811, ông nhận bằng Tiến sĩ của ĐH Erlangen and trở thành 1 giảng viên môn Tóan.
-Sau 3 học kì, ông rời ĐH Erlagen và đến dạy ở 1 ngôi trường nghèo nàn ở Bamberg. Không thỏa mãn với công việc ở đây, ông đã tập trung viết 1 cuốn sách về Hình học. Ohm gửi cuốn sách này đến nhà vua Wilhelm III của nước Phổ. Hài lòng với cuốn sách này, nhà vua mời Ohm đến dạy ở trưởng Jesuit Gymnasium vào ngày 11/09/1817. Tại đây ông giảng dạy môn Tóan và Vật lý. Ông đã có cơ hội thí nghiệm nhiều trong môn Vật lý với những trang thiết bị tại đây.
-Ông đến trường Bách khoa Nuremberg năm 1833, đến năm 1852 trở thành giáo sư về Vật lý tại ĐH Munich và qua đời tại đây.

OHM’S LAW
Định luật Ohm, là một định luật vật lý, đặt tên theo Georg Ohm[1], gần đúng cho một số vật dẫn điện, gọi là thiết bị Ohm. Với các vật này, định luật Ohm nói rằng hiệu điện thế, V, trên hai đầu vật dẫn luôn tỷ lệ thuận với cường độ dòng điện, I, với hằng số tỷ lệ, R, không phụ thuộc vào hiệu điện thế (tại một điều kiện môi trường, ví dụ nhiệt độ, ổn định):

V = I R
Hằng số R lúc đó đúng bằng
điện trở của vật dẫn, theo định nghĩa của điện trở. Nói cách khác, thiết bị Ohm có điện trở không phụ thuộc hiệu điện thế.
Đa số các kim loại và nhiều vật liệu dẫn điện khác tuân thủ định luật Ohm một cách gần đúng.
Chú ý: Theo định nghĩa điện trở R luôn bằng V / I. Nhưng với các thiết bị không có tính chất Ohm, R thay đổi theo V và không phải là hằng số. Để kiểm tra một thiết bị có tính chất Ohm hay không, vẽ đồ thị liên hệ VI.
Thí nghiệm trên một mẩu kim loại cho thấy hiệu điện thế tỷ lệ thuận với cường độ dòng điện một cách gần đúng.

Dạng vi phân

Ở dạng
vi phân, định luật Ohm liên hệ giữa cường độ điện trường, E, với mật độ dòng điện, j, và điện trở suất, ρ:
E = j ρ

Dòng xoay chiều

Với dòng điện xoay chiều, một thiết bị Ohm sẽ tuân theo định luật Ohm như sau:

V = I Z

với Ztrở kháng tại tần số của hiệu điện thế, không phụ thuộc vào độ lớn của hiệu điện thế.

1 Ðịnh luật Ohm cho đoạn mạch đồng chất

1. Nếu trạng thái của vật dẫn đồng chất không biến đổi (chẳng hạn, nhiệt độ của nó không đổi) thì đối với mỗi vật dẫn, thí nghiệm chứng tỏ có một sự phụ thuộc đơn giá giữa hiệu điện thế U ở hai đầu vật dẫn và cường độ dòng điện I qua nó:
Ðộ dẫn điện và điện trở phụ thuộc vào chất làm vật dẫn, vào kích thước và hình dạng cũng như vào trạng thái của vật dẫn.

2. Ðiện trở

Ðường đặc trưng Volt-Ampère của loại vật dẫn này là đường thẳng, nhưng nó chứa đựng một nội dung mới, vượt quá khuôn khổ của định luật Ohm. Như vậy trong trường hợp tổng quát, I không phụ thuộc tuyến tính vào U, và điện trở của môi trường, không phải là hằng số. Ðường đặc trưng Volt-Ampère của những môi trường như vậy nói chung là những đường cong.
Trong hệ SI, đơn vị điện trở là Ohm ((). Ohm là điện trở của một vật dẫn sao cho khi hai đầu vật dẫn có hiệu điện thế không đổi 1 Vol thì trong vật dẫn có dòng điện cường độ 1 ampe chạy qua:

1 Ohm (W)= 1Vol (V) / 1 ampe (A)

3 Ðiện trở của vật dẫn hình trụ, đồng chất

Trên đây, ta đã nói rằng điện trở của vật dẫn phụ thuộc hình dạng, kích thước và bản chất của nó. Sự phụ thuộc này đặc biệt đơn giản nếu vật dẫn là đồng chất và có dạng hình trụ, tiết diện ngang đều, khi đó:

4. Ðiện trở phụ thuộc nhiệt độ .

Ðiện trở suất của một chất phụ thuộc vào trạng thái của nó, cụ thể là nhiệt độ. Sự phụ thuộc của điện trở suất vào nhiệt độ đặc trưng bằng hệ số nhiệt điện trở của vật liệu.
Chúng ta nên chú ý đến một số hợp kim có hệ số nhiệt điện trở ( rất nhỏ, như Công xtan và Manganin. Ðiện trở của chúng hầu như không phụ thuộc nhiệt độ. Người ta dùng những hợp kim ấy để làm các điện trở mẫu mà giá trị ít bị thay đổi bởi nhiệt độ.
Sự phụ thuộc của điện trở kim loại vào nhiệt độ được dùng vào những thiết bị đo lường và thiết bị tự động. Nhiệt kế điện trở là một trong những ứng dụng đó. Trong nhiệt kế điện trở, người ta đo điện trở của nhiệt kế rồi suy ra nhiệt độ của nó.

5. Ðo hiệu điện thế bằng điện kế.

Như vậy, để đo hiệu điện thế ở hai đầu a và b của một đoạn mạch điện, ta cần mắc vol kế song song với đoạn mạch đó. Muốn cho cường độ dòng điện và hiệu điện thế trên đoạn mạch cần đo không bị thay đổi nhiều khi ta mắc vol kế vào mạch, thì dòng điện I qua vol kế phải nhỏ so với dòng điện trong mạch, nghĩa là điện trở g của vol kế phải lớn so với điện trở R của đoạn mạch ab.

6. Dạng vi phân của định luật Ohm.

Ðịnh luật Ohm (13.9) và công thức (13.11) cho phép ta tìm cường độ dòng điện trong các vật dẫn hình trụ và nói chung trong mọi trường hợp khi ống dòng có dạng hình trụ, tiết diện không đổi. Tuy nhiên, có những trường hợp phải tính điện trở và cường độ dòng điện trong các môi trường trong đó ống dòng không có dạng hình trụ. Khi đó ta phải áp dụng định luật Ohm viết dưới dạng vi phân.
trong đó vectơ mật độ dòng và vectơ cường độ điện trường được xét tại cùng một điểm trong vật dẫn. Biểu thức (13.14) là định luật Ohm trong đoạn mạch đồng chất viết dưới dạng vi phân. Nó chứa những đại lượng đặc trưng cho trạng thái điện tại từng điểm một.

SUẤT ÐIỆN ÐỘNG - ÐỊNH LUẬT OHM TỔNG QUÁT .

1 Khái niệm trường lực lạ - Ðịnh luật Ohm tổng quát dạng vi phân.

1. Ở đầu chương, chúng ta đã biết trường lực Coulomb (trường tĩnh điện) không tạo ra được dòng điện không đổi. Muốn duy trì dòng điện, ta cần tác dụng lên điện tích các lực có bản chất khác với lực Coulomb. Những lực này gọi là các lực lạ. Nếu lực Coulomb gây ra sự kết hợp các điện tích trái dấu và dẫn đến sự cân bằng điện thế trong vật dẫn, làm cho điện trường trong nó bị triệt tiêu, thì lực lạ có khả năng tách các điện tích trái dấu và duy trì sự chênh lệch điện thế ở các điểm trong vật dẫn, nghĩa là tạo ra chênh lệch điện thế trong vật dẫn. Ta đã biết nguồn điện duy trì dòng điện, bởi vì trong nguồn điện có tồn tại trường lực lạ (không phải là trường tỉnh điện). Trường lực lạ có thể được tạo ra nhờ các quá trình hóa học, tại một lớp mỏng ở mặt các điện cực tiếp xúc với dung dịch điện phân (pin ắc qui), nhờ lực nén của khí êlectron tại chỗ nối (pin nhiệt điện); nhờ sự khuếch tán điện tích trong môi trường không đồng chất hoặc sự khuếch tán điện tích tại chỗ tiếp xúc của hai chất khác nhau (hiệu điện thế tiếp xúc); nhờ hiện tượng cảm ứng điện từ tạo ra điện trường xoáy... Trong tất cả các trường hợp này, ta đều thấy có sự biến đổi năng lượng từ một dạng nào đó sang năng lượng điện trường.
Tích phân theo độ dài đoạn mạch từ 1 đến 2 và để ý rằng cường độ dòng điện I không đổi, ta có

Kết quả này trùng với định luật Ohm cho đoạn mạch đồng chất (13.9). Ðến đây, ta hiểu rằng nếu đoạn mạch không đồng chất, sẽ xuất hiện suất điện động. Sự không đồng chất của đoạn mạch có thể là do trên đoạn mạch đó có vật dẫn loại một (kim loại) và loại hai (dung dịch điện phân) tiếp xúc với nhau; cũng có thể hiểu theo nghĩa rộng hơn, là dọc theo đoạn mạch có chênh lệch nhiệt độ làm cho đoạn mạch không cùng một trạng thái.
Khi vận dụng định luật Ohm tổng quát (13.20), cần lưu ý rằng nó chỉ áp dụng cho đoạn mạch mà trên suốt đoạn mạch đó, dòng điện có cùng một giá trị I ở mọi điểm, và nếu chưa biết chiều dòng điện thì ta tuỳ ý chọn chiều dòng điện cho đoạn mạch. Giữa hai điểm ngoài cùng của đoạn mạch, điểm 1 và 2 chẳng hạn, ta tuỳ ý chọn chiều đi. Nếu đi trên đoạn mạch đó từ 1 đến 2 thì khi đó điểm 1 là điểm đầu, và điểm 2 là điểm cuối đường đi. Sau khi đã chọn chiều dòng điện (nếu cần thiết) và chọn chiều tiến trên đoạn mạch thì ta thực hiện các bước và các qui ước về dấu sau đây:
- Lấy điện thế điểm đầu trừ điện thế điểm cuối đường đi.
- Suất điện động nhận dấu dương nếu ta đi qua nguồn từ cực âm sang cực dương của nguồn điện. Dòng điện I nhận dấu dương nếu nó hướng theo chiều tiến. Nếu sau khi tính tóan cường độ dòng điện có giá trị âm thì chiều thật của dòng điện trên đoạn mạch ngược với chiều dòng điện giả định ở trên.

2 . Ðịnh luật Ohm cho một mạch kín.

3. Suất điện động.

trong đó r là khoảng cách từ trục đĩa đến vị trí một êlectron tự do nào đó

OHM

Ohm, Ôm, kí hiệu Ω, đơn vị đo điện trở R (X, Z) trong hệ SI, đặt tên theo nhà Vật lí ĐứcGeorg Simon Ohm, ngoài đơn vị này ra còn có Định luật Ohm.

Định nghĩa

Điện trở R đặt giữa hiệu điện thế U = 1 V, cường độ dòng điện chạy qua I = 1 A thì có giá trị là 1 Ohm (Ω).

Các ướ c s ố -b ộ i s ố trong SI

Bội số

Tên gọi

Ký hiệu

Ước số

Tên gọi

Ký hiệu

100

Ohm

Ω




101

đêca Ohm

daΩ

10–1

đêxi Ohm

102

héctô Ohm

10–2

xenti Ohm

103

kilô Ohm

10–3

mili Ohm

106

mêga Ohm

10–6

micrô Ohm

µΩ

109

giga Ohm

10–9

nanô Ohm

1012

têra Ohm

10–12

picô Ohm

1015

pêta Ohm

10–15

femtô Ohm

1018

êxa Ohm

10–18

atô Ohm

1021

zêta Ohm

10–21

zeptô Ohm

1024

yôta Ohm

10–24

yóctô Ohm


 
Từ khoá:
Thêm chú thích: Georg Simon Ohm