Trường tĩnh điện

Các điện tích đứng yên tạo ra xung quanh chúng một môi trường vật chất đặc biệt, được gọi là trường tĩnh điện.. Khảo sát tương tác tĩnh điện giữa các điện tích Xây dựng các khái niệm cơ

Vật lí đại c ơng 2

Chào mừng các bạn đến với

môn học

CHƯƠNG 1: TRƯỜNG TĨNH ĐIỆN

®iÖn häc

Các điện tích đứng yên tạo ra xung quanh chúng một môi

trường vật chất đặc biệt, được gọi là trường tĩnh điện

Khảo sát tương tác tĩnh điện giữa các điện tích

Xây dựng các khái niệm cơ bản của trường tĩnh điện như điện trường, điện thế, hiệu điện thế

Điện học nghiên cứu một dạng vận động khác của vật chất: vận động điện từ

Mục đích

- Vật lý đại c ơng, L ơng Duyên Bình (chủ biên), NXBGD

Bài 1:

ĐỊNH LUẬT CULONG

+ Thuyết electron

+ Định luật bảo toàn điện tích

1 Các khái niệm cơ bản

“Tổng đại số các điện tích trong một hệ cô lập là không đổi”

Dựa vào sự chuyển dời của electron để giải thích các hiện tượng điện

2 Định luật Culong trong chân không

“Lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên trong chân không có

phương nằm trên đường thẳng nối hai điện tích, có chiều đẩy nhau nếu hai điện tích cùng dấu và hút nhau nếu hai điện tích trái dấu, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng”.

2

2 9

m N 10

9 4

= × = πε

- Tương tác điện

- Định luật Culong trong chân không

Nếu hai điện tích điểm q1, q2 được đặt trong một môi trường bất kỳ thì lực tương tác giữa chúng giảm đi ε lần so với lực tương tác giữa chúng trong chân không:

1 2 3 0

3 Định luật Culong trong các môt trường

4 Nguyên lý chồng chất các lực điện

∑

=

= +

+ +

1

n 2

F

F

1, , 2 n

F F r r F r

1 Hai viên bi nhỏ giống hệt nhau, có điện tích q1 = 2.10-6C

VÝ dô

Bài 2 ĐIỆN TRƯỜNG

1 Điện trường

Sở dĩ các điện tích tuy ở cách xa nhau, không tiếp xúc với nhau nhưng vẫn tương tác được với nhau là vì không gian xung quanh mỗi điện tích tồn tại một môi trường vật chất đặc biệt gọi là điện trường Khi đặt bất kì một điện tích nào vào điện trường thì điện tích đó đều bị tác dụng của một lực điện

Điện trường là dạng vật chất bao quanh điện tích, gắn liền với điện tích và tác dụng lực điện lên các điện tích khác đặt trong nóNguồn gốc:

Tính chất:

2 Véctơ cường độ điện trường

q

=

r r

3 Vectơ c ờng độ điện tr ờng gây ra bởi một điện tích điểm

r

rr

q4

1q

F

0 0

⋅ε

⋅πε

1 E

ε

⋅ πε

=

Nguyên lí chồng chất điện tr ờng

Vectơ c ờng độ điện tr ờng gây ra bởi một hệ điện tích điểm bằng tổng các vectơ c ờng độ điện tr ờng gây ra bởi từ ng điện tích điểm của hệ.

4 Vectơ c ờng độ điện tr ờng gây ra bởi một hệ điện tích điểm.

a) Hệ điện tích điểm phân bố rời rạc

rr

dq4

1E

d

E

vËt bé

vËt bé toµn

⋅ε

⋅πε

=

2 0

(C)

1 dx r E

+ Nếu vật là sợi dây (L) với mật độ điện

tích dài λ (C/m) thì điện tích trên một vi

phân độ dài dx là dq = λdx.

b) HÖ ®iÖn tÝch ®iÓm ph©n bè liªn tôc (ch¼ng h¹n mét vËt mang ®iÖn

cã kÝch th íc bÊt k×)

+ Nếu vật mang điện là một khối có thể tích V với mật độ

dV là dq = ρdV

2 0

V

1 dV r E

+ Nếu vật mang điện là một mặt S với mật độ điện tích mặt σ

2 0

S

1 dS r E

Lưỡng cực điện là một hệ hai điện tích

điểm có độ lớn bằng nhau nhưng trái

dấu +q và –q, cách nhau một đoạn l rất

nhỏ so với khoảng cách từ lưỡng cực

điện tới những điểm đang xét của

trường

a) Định nghĩa

là véctơ khoảng cách giữa hai điện tích đó, hướng từ điện tích (-q) đến (+q)

l

Đường thẳng nối hai điện tích gọi là trục của lưỡng cực điện

5 L ìng cùc ®iÖn

1 E E

E = +

Vectơ c ờng độ điện tr ờng gây ra bởi l ỡng cực điện tại một điểm M nằm trên mặt phẳng trung trực của l ỡng cực

3 e

p4

1E

ε

⋅πε

=

3 e

p4

1E

ε

⋅πε

2p 1

Lưỡng cực điện đặt trong điện trường

Chúng tạo thành một ngẫu lực làm quay lưỡng cực điện xung quanh một trục đi qua khối tâm G của hệ hai điện tích +q và –

q (khối tâm này nằm trên trục của lưỡng cực) đồng thời vuông

Bµi 3:

§iÖn Th«ng

Là đ ờng cong mà tiếp tuyến tại mỗi điểm của nó trùng với ph ơng của vectơ c ờng độ điện tr ờng tại điểm đó; chiều của đ ờng sức điện

tr ờng là chiều của vectơ c ờng độ điện tr ờng

góc với đ ờng sức bằng c ờng độ điện tr ờng E (tại nơi đặt điện tích)

1 Đ ờng sức điện tr ờng

đ ờng sức điện tr ờng hay điện phổ.

− Đường sức điện trường xuất

phát từ điện tính dương, tận

cùng trên điện tích âm

− Đường sức của điện trường

tĩnh là những đường cong hở

− Các đường sức điện trường

không cắt nhau vì tại mỗi điểm

trong điện trường véctơ cường

độ điện trường chỉ có một

hướng xác định

Nhận xét

2 Sù gi¸n ®o¹n cña ® êng søc ®iÖn tr êng

Vect¬ c¶m øng ®iÖn (®iÖn c¶m)

søc ®iÖn tr êng bÞ gi¸n ®o¹n ë mÆt ph©n c¸ch cña hai m«i tr êng

3 Th«ng l îng c¶m øng ®iÖn (®iÖn th«ng)

Th«ng l îng c¶m øng ®iÖn göi qua toµn bé diÖn tÝch S b»ng :

SdD

e S

n )

S (