Vật lý đại cương - Trường tĩnh điện phần 4 docx

Bigiảng Vật lý đại cơng Tác giả: PGS. TS. Đỗ Ngọc Uấn ViệnVậtLýKỹthuật Đại Học Bách Khoa H nội Tr−êngtÜnh®iÖn Ch−¬ng 1 1. Những khái niệm mở đầu: Hiệntợng nhiễm điện do cọ xát Điện tích nguyên tố: điện tử -e=-1,6.10 -19 C, m e =9,1.10 -31 kg; Proton: +e, m p =1,67.10 -27 kg Mất điện tử nhiễm điện dơng: thuỷ tinh Nhận điện tử nhiễm điện âm: lụa Định luật bảo ton điện tích: Tổng đại số điện tích của hệ cô lập l không đổi. Phân loại vật: Dẫn điện, điện môi, Bán dẫn -> các thuyết: Khí điện tử tự do áp dụng cho kim loại Lý thuyết vùng năng lợng áp dụng cho TThể 2. §Þnh luËt Cul«ng q 1 q 2 21 r r 20 F r 10 F r q 1 q 2 12 r r 20 F r 10 F r q 1 q 2 >0 q 1 q 2 r 20 F r 10 F r q 1 q 2 <0 r r r qq kF 21 2 21 10 r r = r r r qq kF 12 2 21 20 r r = 2 21 2010 r qq kFF == 2 2 9 0 C Nm 10.9 4 1 k = πε = 2 Nm 2 C 12 10.86,8 0 − =ε 2 21 0 2010 r |qq| 4 1 FF πε == H»ngsè®iÖnm«i 2.1. §Þnh luËt Cul«ng trong ch©n kh«ng ĐL Culông: Lực tơng tác giữa hai điện tích có phơng nằm trên đờng nối hai điện tích, l lực hút nhau nếu hai điện tích trái dấu v đẩy nhau nếu cùng dấu, có độ lớn tỷ lệ với độ lớn tích giữa hai điện tích đó v tỷ lệ nghịch với bình phơng khoảng cách giữa hai điện tích đó 2 21 0 21 r |qq| 4 1 FF == 2.2. Định luật Culông trong môi trờng - Độ điện thẩm hay hằng số điện môi tỷ đối Ch©n kh«ng 1 Kh«ng khÝ 1,0006 Thuû tinh 5 ÷ 10 H 2 O 81 DÇuc¸ch®iÖn1000 ☛ §é ®iÖn thÈm hay h»ng sè ®iÖn m«i tû ®èi ε cña mét sè chÊt: ☛ Lùc Cul«ng do hÖ ®iÖn tÝch ®iÓm q 1 , q 2 , , q n t¸c dông lªn ®iÖn tÝch ®iÓm q 0 : ∑ = =+++= n 1i in21 FF FFF rrrrr 3. Khái niệm về điện trờng, Véc tơ cờng độ điện trờng 3.1. Khái niệm về điện trờng: Tơngtácgiữahaiđiệntíchđiểmxảyranh thế no? Thuyết tác dụng xa: Tức thời, không thông qua môi trờng nocả->Sai Thuyết tác dụng gần: Quanh điện tích có môi trờng đặc biệt->điện trờng lan truyền với c-> vận tốc tơng tác giới hạn ->điện trờng của điện tích ny tác dụng lực lênđiêntíchkia 3.2. Véc tơ cờngđộđiệntrờng Định nghĩa:Véc tơ cờng độ điện trờng tại một điểm l đại lợng có giá trị bằng lực tác dụng của điện trờng lên một đơn vị điện tích dơng đặt tại điểm đó 0 q F E r r = Thứ nguyên: q 0 q F r ) m V ( Véc tơ cờngđộđiệntrờng gây ra bởi điện tích điểm M E r r r r4 qq F 2 0 0 r r = r r r r r4 q E 2 0 r r = 2 0 r4 |q| E = VÐc t¬ c−êng®é®iÖntr−êng g©y ra bëi hÖ ®iÖn tÝch ®iÓm ⊕ ⊕ 1 q 1 F r ⊕ i q i F r - 2 F r q 2 ∑ = =+++= n 1i in21 FF FFF rrrrr ∑∑ ∑ == = ==== n 1i n 1i i 0 i 0 n 1i i 0 E q F q F q F E r r r r r ∑ = = n 1i i EE rr t¹i M b»ng tæng c¸c vÐc t¬ c−êng ®é ®iÖn tr−êng g©y ra bëi c¸c ®iÖn tÝch ®iÓm t¹i ®iÓm ®ã -> nguyªn lý chång chÊt ®iÖn tr−êng q 0 M Véc tơ cờngđộđiệntrờng gây ra bởi vật mang điện tích dq M r r r r r4 dq EdE tbv 2 0 r rr == vật bộ Ton Ed r Trong trờng hợp cụ thể phải xác định phơng v chiều bằng hình vẽ, tích phân chỉ xác định giá trị của E r r r4 dl E tbv 2 0 r r = Dây:(C/m) dq= dl Mặt:(C/m 2 ) dq= dS Khối:(C/m 3 ) dq= dV r r r4 dS E tbv 2 0 r r = r r r4 dV E tbv 2 0 r r = dq i i r r i Ed r . tử -e =-1 ,6.10 -1 9 C, m e =9,1.10 -3 1 kg; Proton: +e, m p =1,67.10 -2 7 kg Mất điện tử nhiễm điện dơng: thuỷ tinh Nhận điện tử nhiễm điện âm: lụa Định luật bảo ton điện tích: Tổng đại số điện tích. Bigiảng Vật lý đại cơng Tác giả: PGS. TS. Đỗ Ngọc Uấn ViệnVậtLýKỹthuật Đại Học Bách Khoa H nội Tr−êngtÜnh®iÖn Ch−¬ng 1 1. Những khái niệm mở đầu: Hiệntợng nhiễm điện do cọ xát Điện tích nguyên tố: điện. gần: Quanh điện tích có môi trờng đặc biệt-> ;điện trờng lan truyền với c-> vận tốc tơng tác giới hạn -& gt ;điện trờng của điện tích ny tác dụng lực lênđiêntíchkia 3.2. Véc tơ cờngđộđiệntrờng Định