Vào ngày 27/5/1994, đường dây cao thế 500 kV Bắc – Nam (Hình 13.1) đã chính thức được đưa vào vận hành. Sự kiện này đánh dấu một cột mốc lịch sử khi tạo ra sự liên kết lưới điện quốc gia. Vậy “thế” trong cụm từ “cao thế” đặc trưng cho khả năng gì về điện?
Liệt kê một số lực thế đã được học. Trình bày đặc điểm về công của lực thế.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiTham khảo:
Lực bảo toàn hay còn gọi là lực thế là các loại lực khi tác động lên một vật sinh ra một công cơ học có độ lớn không phụ thuộc vào dạng của đường đi mà chỉ phụ thuộc vào vị trí của điềm đầu và điểm cuối.Lực thế được sinh ra trong trường thế. Trọng lực hay lực hấp dẫn của trái đất lên các vật là lực thế.Các ví dụ của lực bảo toàn là lực tĩnh điện và lực hấp dẫn. (Trả lời bởi HT.Phong (9A5))
Quan sát Hình 13.2, xác định công của lực điện tác dụng lên điện tích q > 0 khi q di chuyển từ A' đến B'.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiCông của lực điện tác dụng lên điện tích q khi q di chuyển từ A' đến B' là \(A_{AB}=q.E.\overline{A'B'}\).
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
Kết hợp công thức (13.5), (13.6) và (13.7), em hãy rút ra công thức (13.8).
\(V_A=\dfrac{A_{A\infty}}{q}\) (13.5)
\(V_A=\dfrac{A'_{\infty A}}{q}\) (13.6)
\(U_{AB}=V_A-V_B\) (13.7)
\(U_{AB}=\dfrac{A_{AB}}{q}\) (13.8)
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiTừ các công thức (13.5), (13.6) và (13.7), ta có:
\(U_{AB}=V_A-V_B=\dfrac{A_{A\infty}}{q}-\dfrac{A_{B\infty}}{q}=\dfrac{A_{A\infty}-A_{B\infty}}{q}\)
Mà: \(A_{A\infty}=A_{AB}+A_{B\infty}\)
\(\Rightarrow U_{AB}=\dfrac{A_{AB}+A_{B\infty}-B_{B\infty}}{q}=\dfrac{A_{AB}}{q}\)
(Trả lời bởi HT.Phong (9A5))
Xét hai điểm M và N trong điện trường đều. Biết vectơ cường độ điện trường hướng từ M đến N. Hãy so sánh giá trị điện thế tại điểm M và N.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiGiá trị điện thế tại M là: \({V_M} = \frac{{{A_{M\infty }}}}{q}\)
Giá trị điện thế tại N là: \({V_N} = \frac{{{A_{N\infty }}}}{q}\)
Vì vectơ cường độ điện trường hướng từ M đến N nên ta có \({A_{M\infty }} > {A_{N\infty }} \Rightarrow {V_M} > {V_N}\)
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
Giải thích vì sao cường độ điện trường có thể được đo bằng đơn vị vôn trên mét (V/m).
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiCường độ điện trường còn được tính bằng công thức: \(E=\dfrac{U}{d}\)
Trong đó: U là hiệu điện thế có đơn vị là vôn (V); d là khoảng cách có đơn vị là mét (m) nên cường độ điện trường có đơn vị là V/m.
(Trả lời bởi HT.Phong (9A5))
Xét hai bản kim loại song song, cách nhau 2,0 cm và có hiệu điện thế 5,0 kV. Tính độ lớn lực điện tác dụng lên một hạt bụi nằm trong khoảng giữa hai bản, biết hạt bụi có điện tích 8,0.10-19 C.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiĐộ lớn điện cần tìm là:
\(F=qE=q\dfrac{U}{d}=8\cdot10^{-19}\cdot\dfrac{5000}{0,02}=2\cdot10^{-13}N\)
(Trả lời bởi HT.Phong (9A5))
Đo nhịp tim
Trong máy đo điện tim, các điện cực được sử dụng để đo hiệu điện thế giữa các điểm khác nhau trên da của bệnh nhân, thường không vượt quá 1 mV đối với người bình thường (Hình 13.4). Đây là một phương pháp có độ nhạy cao để phát hiện sự bất thường của chức năng tim. Dựa vào sách, báo, intemet, các em hãy tìm hiểu và trình bày ngắn gọn nguyên lí hoạt động của máy đo điện tim.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiTham khảo:
Điện tâm đồ (Electrocardiogram – ECG) là đồ thị ghi lại những thay đổi của dòng điện bên trong quả tim. Điện tâm đồ là một xét nghiệm không xâm lấn, không gây đau và cho kết quả nhanh.
Điện tâm đồ thường được sử dụng trong y học. Đây là một xét nghiệm phổ biến để phát hiện các vấn đề và theo dõi tình trạng của tim trong nhiều tình huống, bệnh lý về tim mạch. Điện tâm đồ cũng là thiết bị tiêu chuẩn trong phòng mổ và trên xe cứu thương.
Máy điện tim là một thiết bị y tế dùng để đo tín hiệu điện tim là những thay đổi rất nhỏ của dòng điện trong tim. Quả tim co bóp theo nhịp được điều khiển của một hệ thống dẫn truyền trong cơ tim. Với mỗi nhịp đập của tim, tín hiệu điện sẽ lan truyền từ đỉnh đến đáy tim. Những dòng điện tuy rất nhỏ, khoảng 1 phần nghìn volt, nhưng có thể dò thấy được từ các cực điện đặt trên tay, chân và ngực bệnh nhân và chuyển đến máy ghi. Máy ghi điện khuếch đại lên và ghi lại trên điện tâm đồ.
Đường điện tâm đồ được hiển thị là những đường gấp khúc, lên xuống biến thiên theo nhịp co bóp của tim. Khi đo điện tâm đồ, bệnh nhân ở tư thế nằm, để các bác sĩ gắn những điện cực từ máy đo điện tâm đồ vào các vùng tim, vùng cổ tay, cổ chân bệnh nhân theo các vị trí xác định. Những điện cực này được dính vào da và không gây đau đớn trong quá trình đo.
Đo điện tim là một trong những xét nghiệm thường quy trong bệnh viện. Mục đích của việc kiểm tra điện tâm đồ gồm:
- Kiểm tra nhịp tim
- Kiểm tra lưu lượng máu đến cơ tim có kém không (được gọi là thiếu máu cục bộ)
- Chẩn đoán cơn đau tim
- Kiểm tra những vấn đề bất thường như cơ tim dày…
Điện tâm đồ dùng để thăm khám và chẩn đoán các bệnh tim mạch, theo dõi và kiểm tra tình trạng một số bệnh nhân đã được chẩn đoán hở van tim, tăng huyết áp, rối loạn lipid máu, thiếu máu cơ tim… với các triệu chứng điển hình như khó thở, đau thắt ngực.
(Trả lời bởi HT.Phong (9A5))
Áp dụng định lí động năng, em hãy rút ra công thức (13.11).
\(v=\sqrt{\dfrac{2q_eEd}{m}}\) (13.11)
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiĐộ biến thiên động năng bằng công của lực điện trường:
\({W_d} - {W_{d0}} = A \Rightarrow \frac{1}{2}m{v^2} - 0 = {q_e}Ed \Rightarrow v = \sqrt {\frac{{2{q_e}Ed}}{m}} \)
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)
Xác định các lực tác dụng lên electron trong Hình 13.7. Từ đó, dự đoán chuyển động của electron.
Thảo luận (1)Hướng dẫn giảiTrọng lực của electron có độ lớn rất nhỏ so với lực điện tác dụng lên electron, khi đó gần như electron chỉ chịu tác dụng của lực điện
(Trả lời bởi Hà Quang Minh)