Vật lý đại cương 2 - Điện và từ ppt

VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG 2 ĐIỆN & TỪ ĐIỆN & TỪ ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TP. HỒ CHÍ MINH CHƯƠNG I: ĐIỆN TRƯỜNG TĨNH TRONG CHÂN KHÔNG I. I. ĐIỆN TÍCH ĐIỆN TÍCH II. II. ĐỊNH LUẬT COULOMB ĐỊNH LUẬT COULOMB III. III. ĐIỆN TRƯỜNG ĐIỆN TRƯỜNG IV. IV. ĐIỆN THẾ ĐIỆN THẾ V. V. LƯỠNG CỰC ĐIỆN LƯỠNG CỰC ĐIỆN VI. VI. ĐIỆN THÔNG-ĐỊNH LÝ GAUSS ĐIỆN THÔNG-ĐỊNH LÝ GAUSS VII. VII. ỨNG DỤNG ĐỊNH LÝ GAUSS ỨNG DỤNG ĐỊNH LÝ GAUSS I. ĐIỆN TÍCH • Có 2 loại: + Điện tích âm (-) và điện tích dương (+) + Hai điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, ngược dấu sẽ hút nhau. + Gọi q là điện tích của 1 vật nào đó thì ta nói điện tích của vật q=ne n: số điện tích có trong vật, e=1,60x10 -19 C I. ĐIỆN TÍCH + Gọi n 1 : số điện tích + n 2 : số điện tích – => q=(n 1 -n 2 )e + Nếu n 1 =n 2 =>q=0: Vật trung hòa điện tích + Nếu n 1 ≠n 2 =>q≠0: Vật mang điện Trong một vật nào đó II. ĐỊNH LUẬT COULOMB +Phương: đường nối 2 điện tích +Chiều: - Lực đẩy: 2 điện tích cùng dấu - Lực hút: 2 điện tích trái dấu +Độ lớn: Hay viết dưới dạng vectơ Nếu có N điện tích điểm tác dụng lên 1 điện tích thì : 0 2 2 9 2 21 4 1 10.9 )( πε =         = = C Nm k N r qq kF  r q 2 q 1 F 21 F 12 q 1 .q 2 >0 q 2 q 1 F 12 F 21 q 1 .q 2 <0 r r r qq kF   2 21 = ∑ = = N i i FF 0  II. ĐỊNH LUẬT COULOMB +Nếu điện tích phân bố liên tục: Áp dụng định luật coulomb ta có: r r r dqq kFd   2 0 = dq r  Fd  q 0 r C e r dqq kF   ∫ = )( 2 0 III. ĐIỆN TRƯỜNG • Là môi trường đặc trưng cho sự tương tác giữa các điện tích với nhau. 1. Cường độ điện trường Xét điện trường gây ra bởi điện tích điểm q, đặt điện tích thử q t trong vùng điện trường này Ta có: hay: Đặt thì E  F q t q r  r t e r qq kF   2 =       = rt e r q kqF   2 EqF t  =       = m V q F E t   r e r q kE   2 = Biểu thức điện trường III. ĐIỆN TRƯỜNG Vậy: Chỉ phụ thuộc: + Điện tích q + Khỏang cách từ q đến điểm khảo sát E  r e r q kE   2 = III. ĐIỆN TRƯỜNG 2. Tính cường độ điện trường a. Cho một điện tích điểm M q 1 q 2 q n 1 r  2 r  n r  ∑ = = n i i EE 1  III. ĐIỆN TRƯỜNG b. Cho đường phân bố điện tích liên tục  Mật độ điện dài λ : lượng điện tích có trên 1 đơn vị chiều dài: ds dq s q s = ∆ ∆ = →∆ lim 0 λ dq r  Fd  q 0 λ (c) r e r dq kEd   2 = r e r ds k  2 λ = r c e r ds kE   ∫ = )( 2 λ Đây là phương trình cơ bản [...]...  IV ĐIỆN THẾ 2 Thế năng điện Nếu có một hệ điện tích điểm thì thế năng điện : qi W = Q∑ k ri M2 q1  ds q2 Q qn M1 IV ĐIỆN THẾ  r 3 Điện thế Xét tỉ số: W q = q t 4πε 0 r M qt q => Chỉ phụ thuộc q,r: Gọi là điện thế tại điểm M Ký hiệu: W q Đơn vị điện thế trong hệ SI: Volt V = qt =k r = const Thế năng điện: W = qV q: điện tích tại điểm có điện thế V Xét 2 vị trí có điện thế V1 & V2: Công để điện tích... qV q: điện tích tại điểm có điện thế V Xét 2 vị trí có điện thế V1 & V2: Công để điện tích di chuyển từ V 1-> V2: A = q(V1 − V2 ) q Và U = V1 − V2 :Hiệu điện thế V1 V2 IV ĐIỆN THẾ 3 Điện thế b Nếu điện tích phân bố liên tục: Ta có : dV = k dq dr V = ∫) ( C k dq dr n i =1 a Nếu có hệ điện tích điểm: q1, q2, …, qn n i =1 V = ∑ Vi = ∑ k qi ri ... xuất phát từ điện tích dương và kết thúc ở điện tích âm (hayở vô cùng) Không phải là đường cong khép kín Đường sức của một hệ nếu ở khoảng cách xa thì xem như đường sức của một điện tích điểm với điện tích của hệ tập trung tại tâm của hệ điện tích đó Có tính chất đối xứng III ĐIỆN TRƯỜNG 3 Đường sức của điện trường Đường sức của điện tích điểm dương Đường sức của điện tích điểm âm III ĐIỆN TRƯỜNG...III ĐIỆN TRƯỜNG c Cho một mặt phẳng phân bố điện tích đều  Mật độ mặt σ : lượng điện tích có trong một đơn vị diện tích ( ) dq C σ= 2 ds m  dq  σds  dE = k 2 e r = k 2 e r r r  σds  E = ∫ k 2 er (S) r dq ds σ  r M  dE III ĐIỆN TRƯỜNG c Cho một khối phân bố điện tích Mật độ điện khối: là mật độ điện tích có trong một đơn vị thể tích ρ= ( ) dq C...  r ∫)ρdv ( M V dq = ρdv = ρ 4πr 2 dr R ⇒ q = ρ 4π ∫ r 2 dr 0  dq  ρdv  dE = k 2 e r = k 2 e r r r hay  ρdv  E = ∫ k 2 er r v  dE III ĐIỆN TRƯỜNG 3 Đường sức của điện trường   Đường sức của  điện trường là một đường cong sao cho nó tiếp xúc với vectơ E tại mọi điểm Tính chất: –  E  E – – – – Mật độ đường sức biểu thị sức mạnh của điện trường Mật độ dày thì điện trường sẽ lớn Hai đường sức... đó Có tính chất đối xứng III ĐIỆN TRƯỜNG 3 Đường sức của điện trường Đường sức của điện tích điểm dương Đường sức của điện tích điểm âm III ĐIỆN TRƯỜNG 3 Đường sức của điện trường Đường sức của 2 điện tích IV ĐIỆN THẾ 1 Công của lực điện trường Một điện tích Q đặt trong không gian, gây ra xung quanh nó một điện trường Xét Một điện tích thử q đặt trong điện trường này   • Điện tích... chuyển từ A đến B là: B u uu B u uu     B A = ∫ F ds => A = q ∫ E.ds A F rB ds r A rA A u uu   u uu   Q A = q ∫ E.ds.cos E , dr = q ∫ k 2 ds.cos E , ds r A A B B A = q∫ k A ( ) B 1 1 Q dr = kqQ  − ÷ r2  rA rB  ( ) IV ĐIỆN THẾ 1 Công của lực điện trường Vậy ta có công lực điện khi q di chuyển từ A đến B là: AA→ B  Q Q  = q − ÷ 4πε 0 rA 4πε 0 rB   • Kết quả này chứng tỏ... mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối của đường đi • Nếu đường đi là khép kín thì lực điện trường không sinh công r1=r2 =>A=0 hay     ∫) Fds = 0 ⇔ (∫)QEds = 0 (c c   ⇔ ∫ Eds = 0 Trường thế IV ĐIỆN THẾ 2 Thế năng điện Từ phần công của lực điện trường ta có: AA→ B = −∆W = WA − WB AA→ B Hai biểu thức này cho ta một cách logic đặt : Q WB = + hangso 4πε . VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG 2 ĐIỆN & TỪ ĐIỆN & TỪ ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TP. HỒ CHÍ MINH CHƯƠNG I: ĐIỆN TRƯỜNG TĨNH TRONG CHÂN KHÔNG I. I. ĐIỆN. là điện tích của 1 vật nào đó thì ta nói điện tích của vật q=ne n: số điện tích có trong vật, e=1,60x10 -1 9 C I. ĐIỆN TÍCH + Gọi n 1 : số điện tích + n 2 : số điện tích – => q=(n 1 -n 2 )e +. Nếu n 1 =n 2 =>q=0: Vật trung hòa điện tích + Nếu n 1 ≠n 2 =>q≠0: Vật mang điện Trong một vật nào đó II. ĐỊNH LUẬT COULOMB +Phương: đường nối 2 điện tích +Chiều: - Lực đẩy: 2 điện tích