Đề cương vật lý điện từ

Đề cương vật lý A2 2 Câu 1: KN điện trường, ĐN  ,  . Tìm BT tính  ,  gây ra bởi 1 ĐTĐ *Trong không gian, tại vị trí 2, có q 2 . Ở thời điểm t 1 đưa q 1 vào vị trí 1. *Theo ĐL Cu Lông, lực tĩnh điện do q 1 tác dụng lên q 2 là 12 r  + q 1 (1) q 2 _ (2) 12 1 2 12 12 3 q q F k r r     *ĐN điện trường: q 2 chỉ “biết” được sự xuất hiện của q 1 sau một khoảng thời gian nào đó. 12 F  *Nhờ có lực mà ta “biết” được thông tin đã có q 1 ở vị trí 1. Có 2 quan điểm giải thích sự xuất hiện của q 1 . 12 F  q 2 chịu tác dụng của lực ngay tại thời điểm t 1 12 F  1. Khái niệm điện trường “Môi trường bao quanh các vật nhiễm điện và tác dụng lực điện lên các điện tích khác đặt trong nó”. 12 r t c   Thực nghiệm đã CMR: *Thuyết tác dụng xa: *Thuyết tác dụng gần: 3 2. Định nghĩa véc tơ cường độ điện trường  M o F E q    -Nhận xét *ĐTĐ q 0 đặt tại M trong điện trường thì chịu tác dụng của lực điện F  *Thực nghiệm CMR, tỉ số không phụ thuộc vào độ lớn q 0 , chỉ phụ thuộc vào vị trí M 0 /F q  - Định nghĩa: - Đặt: “Cường độ điện trường tại một điểm nào đó là đại lượng vật lý đo bằng tỉ số giữa lực điện tác dụng lên một ĐTĐ đặt tại điểm đang xét và điện lượng của điện tích đó” - Đơn vị: V/m - Ý nghĩa: M E F   + Nếu q 0 = 1 (C) thì: 0 M M E F q E      + Nếu biết được *Tỉ số càng lớn chứng tỏ điện trường càng mạnh 0 /F q  0 0 M q F E      0 0 M q F E      Hay: 4 3 1 . 4 o o q q F r r      M o F E q    + q 0 F  + q 0 _ q r  M + q r  M F  q _ M M E  M E  2 M k q E r   3. Véc tơ cường độ điện trường gây bởi một điện tích điểm - Giả sử tại M đặt ĐTĐ q 0 - Theo ĐL Cu lông q tác dụng lên q 0 một lực: - Theo ĐN cường độ điện trường: 3 1 . 4 M o q E r r       * Kết luận: M E        - Điểm đặt tại M - Phương thuộc đt nối M và q - Chiều phụ thuộc vào dấu của q - Độ lớn: M + q 55 3. Véc tơ điện cảm (véctơ cảm ứng điện )  *Định nghĩa: ĐN, quy ước, đặc điểm của đường sức điện cảm tương tự đường sức điện trường. • Chỉ khác một đặc điểm: không bị gián đoạn khi qua mặt phẳng phân cách giữa các môi trường. M o M D E      3 1 4 M q r D r      +  = 1  = 2 M M D E     Đơn vị của D: (C/m 2 ) 3 1 . 4 M o q E r r      4.Véc tơ điện cảm tại một điểm trong điện trường của một điện tích điểm 6 Câu 2:Các đại lượng đặc trưng cho điện trường : vecto cường độ điện trường, điện thế. 1. Véc tơ cường độ điện trường M o F E q    -Nhận xét *ĐTĐ q 0 đặt tại M trong điện trường thì chịu tác dụng của lực điện F  *Thực nghiệm CMR, tỉ số không phụ thuộc vào độ lớn q 0 , chỉ phụ thuộc vào vị trí M 0 /F q  - Định nghĩa: - Đặt: “Cường độ điện trường tại một điểm nào đó là đại lượng vật lý đo bằng tỉ số giữa lực điện tác dụng lên một ĐTĐ đặt tại điểm đang xét và điện lượng của điện tích đó” - Đơn vị: V/m - Ý nghĩa: M E F   + Nếu q 0 = 1 (C) thì: 0 M M E F q E      + Nếu biết được *Tỉ số càng lớn chứng tỏ điện trường càng mạnh 0 /F q  0 0 M q F E      0 0 M q F E      Hay: 77 2. Định nghĩa điện thế 0 tM M M W A V q q   *Biểu thức: *Định nghĩa: Điện thế tại 1 điểm nào đó được đo bằng thế năng của 1 đơn vị điện tích dương đặt tại điểm đó. *Đơn vị : von (V) *ý nghĩa: + Nếu q = + 1C thì V M = W tM = A MO + Điện thế là đại lượng vô hướng + Đặc trưng cho điện trường về mặt dự trữ năng lượng -Từ biểu thức thế năng, ta thấy tỉ số (W tM /q) không phụ thuộc q mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm M trong trường tĩnh điện. - Tỉ số này càng lớn thì thế năng của q càng lớn, do vậy có thể dùng tỉ số này đặc trưng cho trường tĩnh điện về mặt dự trữ năng lượng và được gọi là điện thế V 8 1 ( ) . (1) e S D d S Q       2) Điện trường của một mặt cầu mang điện đều. *BT *Xét điểm M nằm ngoài mặt cầu (R 1 > R) + Theo định lý O-G S 0 R O Q > 0 M S 1 R 1 - Tính điện thông qua S 1 theo 2 cách: - Qua M vẽ mặt cầu S 1 (O, R 1 ) Cho mặt cầu S 0 bán kính R, tích điện đều với điện tích Q > 0. Tìm điện trường ở trong và ngoài mặt cầu. 1. Định lý O-G Câu 3. ĐL O-G đối vs điện trường. Ứng dụng để tìm  ,  gây ra bởi 1 mặt cầu mang điện đều a) Phát biểu Điện thông gửi qua một mặt kín bất kỳ bằng tổng đại số các điện tích nằm trong mặt kín đó Biểu thức       n i i s qSdD 1 e   99 1 1 ( ) ( ) . . os (*) e S S D d S DdS c           +Theo ĐN điện thông Do Q > 0 nên os 1 c   1 2 1 ( ) .4 (2) e S D dS D R      Từ (*) ta có dS D  dS  S 0 R O Q > 0 M S 1 R 1 2) Điện trường của một mặt cầu mang điện đều. - Vì mặt cầu tích điện đều nên điện trường do nó gây ra phải đối xứng cầu: véctơ có phương trùng với phương bán kính, chiều phụ thuộc vào Q, có D = const tại những điểm cách đều tâm cầu. D  Từ biểu thức (1) và (2) suy ra 2 1 (3) 4 Q D R    2 2 0 1 1 (4) 4 Q k Q E R R      1010 *Xét điểm N nằm trong mặt cầu (R 2 < R) + Theo định lý O-G +Theo ĐN điện thông 0 (5) e   2 2 2 ( ) .4 (6) e S D dS D R      Từ biểu thức (5) và (6) suy ra: D = 0 và E = 0 * Nhận xét + CĐĐT tại mọi điểm bên trong mặt cầu tích điện đều = 0 + CĐĐT tại mọi điểm bên ngoài mặt cầu tích điện Q giống như CĐĐT do một ĐTĐ Q nằm ở tâm mặt cầu gây ra. S 0 R O Q > 0 M S 1 dS D  dS  N S 2 R 2 2) Điện trường của một mặt cầu mang điện đều. [...]... lng cc in - Là hệ hai điện tích điểm bằng nhau nhng trái dấu (q1 = q và q2 = -q) đặt cách nhau một khoảng l rất nhỏ so khoảng cách từ lỡng cực điện tới điểm xét - Đờng thẳng nối hai điện tích gọi là trục của lỡng cực điện M _ q2 l N + q1 - Véc tơ Pe ql để đặc trng cho tính chất điện của lỡng cực điện đợc gọi là véc tơ mô men điện của lỡng cực, l là véc tơ hớng từ -q đến điện tích +q và có độ lớn... lỡng cực điện đợc gọi là véc tơ mô men điện của lỡng cực, l là véc tơ hớng từ -q đến điện tích +q và có độ lớn bằng khoảng cách giữa hai điện tích - Tớnh ct ti im M v N a) M nằm trên đờng trung trực của lỡng điện E1 Gi E1 v E2 là véc tơ cờng độ điện trờng gây bởi điện tích q1 và q2 tại điểm M EM * p dng NLCCT ta cú: EM E1 E2 E1 E2 q 2 o 1 4 r kq 2 1 r O M E2 (1) r1 * Theo hỡnh v: EM = 2MO... M 2 3 r1 2r1 2 vì r1 >> 1 nên: r12 r 2 l r2 4 r1 và ql = Pe Pe kPe (6) 3 (5) Do EM Pe nờn EM Vậy: EM 3 3 4 o r 4 o r1 r Pe b) N nằm trên trc của lỡng cc điện Gi E1N v E2 N là véc tơ cờng độ điện trờng gây bởi điện tích +q và -q tại điểm N (hv) B * p dng NLCCT ta cú: EN E1N E2 N _ q2 Do E1N E2 N nờn: EN E1N E2 N E1N E2 N Vỡ l . R, tích điện đều với điện tích Q > 0. Tìm điện trường ở trong và ngoài mặt cầu. 1. Định lý O-G Câu 3. ĐL O-G đối vs điện trường. Ứng dụng để tìm  ,  gây ra bởi 1 mặt cầu mang điện đều a).     4.Véc tơ điện cảm tại một điểm trong điện trường của một điện tích điểm 6 Câu 2:Các đại lượng đặc trưng cho điện trường : vecto cường độ điện trường, điện thế. 1. Véc tơ cường độ điện trường M o F E q    -Nhận. thế của trường tĩnh điện 1. Công của lực tĩnh điện Xét điện tích điểm q > 0 chuyển động trong điện trường của điện tích Q > 0. Tính công của lực điện trường khi điện tích q dịch chuyển