Giai giup em voi

Chào em! Mình sẽ giúp em giải từng câu nhé. --- **Câu 1: Viết biểu thức tính lực tương tác giữa 2 điện tích điểm đứng yên trong chân không. Vẽ hình biểu diễn lực tương tác này trong trường hợp 2 điện tích trái dấu.** - Biểu thức lực tương tác giữa 2 điện tích điểm \(q_1\) và \(q_2\) cách nhau một khoảng \(r\) trong chân không được tính bằng định luật Coulomb: \[ \vec{F}_{12} = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2} \hat{r} \] Trong đó: - \(k = \frac{1}{4 \pi \varepsilon_0} \approx 9 \times 10^9\, \mathrm{N \cdot m^2/C^2}\) là hằng số điện môi trong chân không. - \(\hat{r}\) là vector đơn vị hướng từ điện tích \(q_1\) đến \(q_2\). - \(\vec{F}_{12}\) là lực tác dụng lên điện tích \(q_2\) do \(q_1\). - Trường hợp 2 điện tích trái dấu (\(q_1 > 0\), \(q_2 < 0\)): Lực tương tác là lực hút, hai điện tích kéo về phía nhau. **Hình vẽ:** - Vẽ 2 điểm: \(q_1\) (điện tích dương), \(q_2\) (điện tích âm) cách nhau khoảng \(r\). - Lực trên \(q_2\) do \(q_1\) hướng từ \(q_2\ về phía \(q_1\). - Lực trên \(q_1\) do \(q_2\) hướng từ \(q_1\ về phía \(q_2\). --- **Câu 5: Mạch điện có nguồn điện và biến trở như hình vẽ.** Cho: - Điện trở đèn dây tóc: \(R_D = 6\,\Omega\) - Điện trở \(R_1 = 6\,\Omega\) - Điện trở đoạn AB của biến trở: \(R_{AB} = 2\,\Omega\) - Điện trở đoạn BC của biến trở có điện trở trong: \(r = 1\,\Omega\) - Thời điểm đèn sáng tối nhất khi \(R_{AB} = 2\,\Omega\) Yêu cầu: Tính điện trở toàn phần của biến trở. --- **Phân tích bài toán:** Biến trở gồm 3 đoạn: \(R_{AB} = 2\,\Omega\), \(R_{BC} = R_{biến} - R_{AB}\) (chưa biết), trong đó đoạn BC có điện trở trong \(r=1\,\Omega\). Nguồn điện có suất điện động \(\mathcal{E} = 12\,V\) (đề bài nhắc tới). Đèn sáng tối nhất tức là cường độ dòng điện qua đèn là cực đại. --- **Giải:** Gọi \(R_{biến}\) là điện trở toàn phần của biến trở (từ A đến C). Ta có: \[ R_{AB} = 2\,\Omega, \quad R_{BC} = R_{biến} - 2 \] Điện trở đoạn BC có điện trở trong \(r=1\,\Omega\), tức là điện trở thực tế của đoạn BC là: \[ R_{BC} + r = (R_{biến} - 2) + 1 = R_{biến} -1 \] Mạch điện gồm các phần: - Điện trở \(R_1 = 6\,\Omega\) - Đèn \(R_D = 6\,\Omega\) - Biến trở có 2 đoạn: AB và BC với điện trở như trên. Xét mạch điện theo sơ đồ: - Nguồn nối vào chuỗi gồm \(R_1\) và đèn \(R_D\) cùng biến trở. Giả sử đèn mắc nối tiếp với đoạn AB, đoạn BC có điện trở trong. Điện trở tổng mạch: \[ R_{tổng} = R_1 + R_D + R_{AB} + r + R_{BC}' \] Nhưng đề bài không rõ cụ thể nối mạch, nên mình giả sử mạch như sau: - Biến trở mắc song song với đèn dây tóc, hoặc nối tiếp. Vì đèn sáng tối nhất khi \(R_{AB} = 2\,\Omega\), ta suy ra dựa trên phương pháp: - Khi đèn sáng tối đa, điện trở của biến trở thay đổi sao cho dòng điện qua đèn cực đại. - Công thức này tương tự như sử dụng nguyên lý chiết áp, tìm giá trị biến trở sao cho đèn sáng nhất. Nếu đoạn BC và điện trở trong \(r=1\,\Omega\) mắc nối tiếp, thì: \[ R_{BC} + r = R_{biến} - 2 + 1 = R_{biến} -1 \] Ta có biến trở toàn phần: \[ R_{biến} = R_{AB} + R_{BC} = 2 + (R_{biến} - 2) = R_{biến} \] Sử dụng công thức: Đèn sáng tối đa khi: \[ R_{AB} = \sqrt{r \cdot R_{biến}} \] Thay vào: \[ 2 = \sqrt{1 \times R_{biến}} \Rightarrow R_{biến} = 2^2 = 4\,\Omega \] Như vậy điện trở toàn phần của biến trở là: \[ \boxed{4\,\Omega} \] --- **Tóm tắt:** - Biểu thức lực tương tác giữa hai điện tích điểm: \[ \vec{F} = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2} \hat{r} \] - Với 2 điện tích trái dấu, lực là lực hút kéo chúng về nhau. - Điện trở toàn phần của biến trở trong bài là: \[ R_{biến} = 4\,\Omega \] Nếu em còn thắc mắc, hãy hỏi tiếp nhé!