bg vat ly dien tu bai 1 dien truong tinh 0217

Khoa : Cơ- Điện- Điện Tử Bộ môn Vật lý VẬT LÝ ĐIỆN TỪ Năm 2016 MÔ TẢ HỌC PHẦN - Trình bày kiến thức tượng điện - từ số ứng dụng chúng khoa học, công nghệ đời sống - Trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động ứng dụng số linh kiện điện tử thông dụng điện trở, tụ điện, cuộn cảm,… thường gặp mạch điện tử - Trình bày tính dẫn điện vật rắn tinh thể siêu dẫn, chất bán dẫn ứng dụng NỘI DUNG HỌC PHẦN - Bài 0: Giải tích vectơ Bài 1: Điện trường tĩnh Bài 2: Tụ điện chất điện mơi Bài 3: Dịng điện điện trở Bài 4: Từ trường tĩnh Bài 5: Cảm ứng điện từ Bài 6: Cuộn cảm Bài 7: Giới thiệu trường sóng điện từ - Bài 9: Chất bán dẫn - Ứng dụng Bài ĐIỆN TRƯỜNG TĨNH MỤC TIÊU Sau học xong chương này, SV phải : – Nêu khái niệm: điện trường, cường độ điện trường, đường sức, điện thông, điện thế, hiệu điện – Xác định vectơ cường độ điện trường điện gây điện tích điểm, vật mang điện – Vận dụng định lý Gauss để tính cường độ điện trường – Nêu mối quan hệ cường độ điện trường điện thế; Tính cơng lực điện trường NỘI DUNG I – Tương tác điện – Định luật Coulomb II - Điện trường - Định lý Gauss III – Định - hiệu điện IV – Lưỡng cực điện V – Một số ứng dụng tĩnh điện I – TƯƠNG TÁC ĐIỆN – ĐỊNH LUẬT COULOMB – Điện tích - Định luật bảo tồn điện tích: Các vật sau bị chà xát hút đẩy Ta nói chúng bị nhiễm điện Vật nhiễm 12/2/2022 điện có chứa điện tích I – TƯƠNG TÁC ĐIỆN – ĐỊNH LUẬT COULOMB – Điện tích - Định luật bảo tồn điện tích: • Có hai loại điện tích: dương (+) âm (-) • Điện tích có giá trị nhỏ gọi điện tích nguyên tố: e  1, 6.10 19 C • Điện tích chứa vật nhiễm điện bội số nguyên lần điện tích ngun tố: Q = ne • Giá trị tuyệt đối điện tích gọi điện lượng • Vật mang điện có kích thước nhỏ gọi điện tích điểm • Hệ lập tổng điện tích hệ bảo tồn • Các điện tích dấu đẩy nhau, trái dấu hút I – TƯƠNG TÁC ĐIỆN – ĐỊNH LUẬT COULOMB – Định luật Coulomb: q1 + q1 +  r12  F12  r 12 q2 - q2 +  F12 I – TƯƠNG TÁC ĐIỆN – ĐỊNH LUẬT COULOMB q1 + – Định luật Coulomb:  r 12 q2 +  F12 Lực tương tác hai điện tích điểm đứng yên chân không:  (Nm2/C2)  k = 9.10 qq r F12  k 2 r 12 r r: k/c đtích  Phương: Trong mtvc đẳng hướng, lực tương tác giảm  lần:     Chiều:   Fck F F12  | q1q | Modun: F  k    r  Điểm đặt: V – CÁC VÍ DỤ VỀ GIẢI BÀI TỐN TĨNH ĐIỆN Để tìm dạng mặt đẳng ta giải phương trình: V(x, y, z)  C  const 2  a(x  y  z )  C C 2 2  x y z  R A Vậy mặt đẳng mặt cầu tâm O(0,0), bán kính C R a V – CÁC VÍ DỤ VỀ GIẢI BÀI TỐN TĨNH ĐIỆN Ví dụ 7: Khơng gian mang điện với mật độ điện tích  biến thiên theo qui luật:  = 0/r, 0 số dương r khoảng cách từ gốc tọa độ đến điểm khảo sát, với r  r0 Tính cường độ điện trường E điện V theo r Chọn gốc điện khoảng cách r0 Giải Do tính đối xứng cầu nên cường độ điện trường điểm (nếu có) phải có hướng xuyên tâm điểm cách tâm O, độ lớn vectơ 12/2/2022 độ điện trường phải cường V – CÁC VÍ DỤ VỀ GIẢI BÀI TỐN TĨNH ĐIỆN Ví dụ 7: + O Chọn mặt Gauss (S) mặt cầu tâm O, bán kính r A dS (S)  n r M Điện thông gởi qua mặt Gauss là:    E  EdS  E.dS  E.S  E.4r   (S) (S) Tổng điện tích chứa mặt Gauss:  E r Q  12/2/2022 (V) dV   (V) 0 4r dr  40 rdr  20 (r  r02 ) r  r0 V – CÁC VÍ DỤ VỀ GIẢI BÀI TỐN TĨNH ĐIỆN Ví dụ 7: + O A Q Theo định lí O – G:  E  0 2 20 (r  r0 )  E.4r  0 r M 0 r02 E  (1  ) 0 r dS Điện thế: 0 r02 dV   Edr   (1  )dr 0 r (S)  n  E VM  12/2/2022V A 0 dV   0 r  r0 2 r (1  )dr r 0 r02  VM   (r  2r0  ) 0 r VI – LƯỠNG CỰC ĐIỆN – Khái niệm LCĐ:  LCĐ hệ hai điện tích +q –q đặt cách khoảng nhỏ  + q1  q2 Mỗi lưỡng cực điện đặc trưng đại  lượng gọi mômen lưỡng cực điện:  pe  q    pe  q  + q1 12/2/2022 q2 VI – LƯỠNG CỰC ĐIỆN – Cường độ điện trường gây LCĐ: Xét điểm M mặt phẳng trung trực lưỡng    cực điện CĐĐT M: E E E kq  /  E  2E1.cos   2 r1 r1  E1  M r1 E  E2 r  + +q 12/2/2022  pe -q kq kp e E  r1 r Vậy:   kpe E r VI – LƯỠNG CỰC ĐIỆN – Cường độ điện trường gây LCĐ: Xét điểm M giá lưỡng cực điện CĐĐT 2    M: kq kq r  r E  E   E   E | E   E  |   kq  2 r r r r Mà: r  r   / 2; r  r   / 2r 2kq 2kpe  E  kq   r r r  E 12/2/2022  E M   E pe + +q r   2kpe E r Hay:  -q E  E M  E REVIEW Lực ĐT Cường độ ĐT Đường sức ĐT 12/2/2022 Điện thế, hđt MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA TĨNH ĐIỆN – Sơn tĩnh điện: Fine mist of negatively charged gold particles adhere to positively charged protein on fingerprint 12/2/2022 Negatively charged paint adheres to positively charged metal MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA TĨNH ĐIỆN – Làm khơng khí: 12/2/2022 MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA TĨNH ĐIỆN – Băng dính: 12/2/2022 MỘT SỐ ỨNG cylinder DỤNGcoated CỦAwith TĨNH The drum is an aluminum a thinĐIỆN layer of Selenium – Kỹ thuật photocopy: Aluminum is a conductor Selenium is a photoconductor, it is an insulator in the dark and a conductor when exposed to lightlight So, a positive charge deposited on the Selenium layer will stay there However, when the drum is esposed to light, electrons from the aluminum will pass through the conducting selenium and neutralize the positive charge Charging the drum Imaging the document on the drum Fixing the toner 12/2/2022 Transferring the toner to the paper MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA TĨNH ĐIỆN – Kỹ thuật in phun: 12/2/2022 MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA TĨNH ĐIỆN – Kỹ thuật in Laser: 12/2/2022 MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA TĨNH ĐIỆN – Đèn hình TV: 12/2/2022 ... E1 E 10 cm N    q1 + 10 cm A q2 B E N  E1  E  E N | E1  E | 9 | q1 | 2 .10  18 00V / m E1  k  9 .10 1. 0 ,1 r1 9 | q2 | 8 .10 E  k  9 .10 9  18 00V / m r2 1. 0,  E N  E1  E  18 00  18 00... q1 +  Do E1  E nên: E  E E 10  E2 2 C E1 Mà: 9 | q1 | 2 .10 E1  k  9 .10 9  5000V / m r1 1. 0, 06 9 | q2 | 8 .10 E  k  9 .10 9  11 250V / m r2 1. 0, 08 2 q2 -  E C  5000  11 250  12 311 ... F  F2  F2 + q 13 23 Mà: k | q1q | 9 .10 9.5 .10 6.8 .10 6  F13   14 N 2 1. 0 ,16 .r 6 k | q q | 9 .10 4 .10 8 .10  F23  2 1. 0 ,12 .r  F  14 2  202  24, 4N F23 6  20N F  F13 II – ĐIỆN TRƯỜNG