tờ 1 chương tĩnh điện, lực điện

ĐỀ CƯƠNG BÀI GIẢNG CHƯƠNG 1: TRƯỜNG TĨNH ĐIỆN 1.1 NHỮNG KHÁI NIỆM MỞ ĐẦU 1. Sự nhiễm điện – điện tích Như chúng ta đều biết, một số vật khi đem cọ xát vào len, dạ, lụa, lông thú… sẽ có khả năng hút được các vật nhẹ. Ta nói những vật này đã bị nhiễm điện hay trên vật đã có điện tích. Hai loại điện tích: điện tích dương (+) điện tích âm. (-) Quy ước: - Điện tích dương là loại điện tích giống điện tích xuất hiện trên thanh thủy tinh sau khi cọ xát nó vào lụa. - Còn điện tích âm – giống điện tích xuất hiện trên thanh êbônit sau khi cọ xát nó vào dạ. Thực nghiệm cũng chứng tỏ điện tích trên một vật bất kì có cấu tạo gián đoạn. Nó luôn luôn bằng một số nguyên lần điện tích nguyên tố. Điện tích nguyên tố là điện tích nhỏ nhất đã được biết trong tự nhiên, có độ lớn bằng e =1,6.10 -19 C Trong số những hạt mang một điện tích ngyên tố có prôtôn và êlêctrôn. Prôtôn mang điện tích nguyên tố dương +e, có khối lượng m p = 1,67.10 -27 kg. Êlêctrôn mang điện tích nguyên tố âm –e, có khối lượng bằng m e = 9,1.10 -31 kg. (*) Hiện nay người ta đã biết điện tích của các hạt quark bằng , 3 1 e± . 3 2 e± 2. Cấu tạo nguyên tử - Prôtôn và êlêctrôn đều có trong thành phần cấu tạo nguyên tử của mọi chất. Prôtôn nằm trong hạt nhân nguyên tử, còn các êlêctrôn chuyển động xung quanh hạt nhân đó. - Ở trạng thái bình thường, số prôtôn và êlêctrôn trong một nguyên tử luôn luôn bằng nhau. (bằng số thứ tự Z của nguyên tố đó trong bảng tuần hoàn Menđênlêep) do đó tổng đại số các điện tích trong một nguyên tử bằng không, khi đó ta nói nguyên tử trung hòa điện. Nếu vì lí do nào đó, nguyên tử mất đi một hoặc nhiều êlêctrôn, nó sẽ trở thành một phần tử mang điện tích dương, khi đó nguyên tử được gọi là ion dương. Ngược lại, nếu nguyên tử nhận thêm êlêctrôn (hay thừa êlêctrôn so với trạng thái bình thường), nó sẽ trở thành một phần tử mang điện tích âm, khi đó nguyên tử được gọi là ion âm. Kết luận: Như vậy, vật mang điện tích dương hay âm là do vật đó đã mất đi hoặc nhận thêm một số êlêctrôn nào đó so với lúc vật không mang điện. Nếu gọi n là số êlêctrôn thì độ lớn của điện tích trên vật sẽ bằng q= n.e , với e là độ lớn của điện tích nguyên tố. 3. Thuyết êlectrôn Trường CĐKTCN Bắc Giang GV: Hoa Ngọc San ĐT: 01696. 221. 984 Trang 1 Thuyết dựa vào sự chuyển dời của êlêctrôn để giải thích các hiện tượng điện được gọi là thuyết êlêctrôn. - Theo thuyết này, quá trình nhiễm điện của thanh thủy tinh khi xát vào lụa chính là quá trình êlêctrôn chuyển dời từ thủy tinh sang lụa. - Như vậy thủy tinh mất êlêctrôn, do đó mang điện dương. Ngược lại lụa nhận thêm êlêctrôn từ thủy tinh chuyển sang nên lụa mang điện âm. Độ lớn của điện tích trên hai vật luôn luôn bằng nhau, nếu trước đó cả hai vật đều chưa mang điện. Qua nhận xét trên đây và nhiều sự kiện thực nghiệm khác, người ta nhận thấy : “Các điện tích không tự sinh ra mà cũng không tự mất đi, chúng chỉ có thể truyền từ vật này sang vật khác hoặc dịch chuyển bên trong một vật mà thôi”. Nói một cách khác : “Tổng đại số các điện tích trong một hệ cô lập là không đổi”. Đó chính là nội dung của định luật bảo toàn điện tích, một trong những định luật cơ bản của Vật lí. 4. Sự dẫn điện Theo tính chất dẫn điện, người ta phân biệt hai loại vật: Vật dẫn và điện môi. Vật dẫn là vật để cho điện tích chuyển động tự do trong toàn bộ thể tích của vật, do đó trạng thái nhiễm điện được truyền đi trên vật. VD: Kim loại, các dung môi axit, muối, bazơ, các muối nóng chảy v.v… là các vật dẫn. Điện môi không có tính chất trên, mà điện tích xuất hiện ở đâu sẽ định xứ ở đấy. VD: Thủy tinh, êbônit, cao su, dầu, nước nguyên chất v.v… là các điện môi. Nói chung sự phân chia ra các vật dẫn và điện môi chỉ có Chương I: ĐIỆN TÍCH – ĐIỆN TRƯỜNG A./KIẾN THỨC CƠ BẢN I ĐIỆN TÍCH – ĐỊNH LUẬT CU-LÔNG Hai loại điện tích Sự nhiễm điện vật a Hai loại điện tích: Điện tích dương; điện tích âm Các điện tích dấu đẩy nhau, điện tích trái dấu hút b Sự nhiễm điện vật - Nhiễm điện cọ xát - Nhiễm điện tiếp xúc - Nhiễm điện hưởng ứng Điện tích nguyên tố: điện tích nhỏ có- điện tích electron (proton) e = - 1,6.10-19C, p = 1,6.10-19C, me= 9,1.10-31 kg mp= 1,67.10-27 kg Điện tích vật tích điện q: |q| = n |e| → n = |q|/|e| số electron thừa hay thiếu vật (q0→ vật thiếu e) Lực tương tác điện tích – Lực điện (Lực Cu-lông) q1 q2 F =k ε r (N) Trong đó: + k = 9.109Nm2 /C2 : hệ số tỉ lệ a Biểu thức: + r : khoảng cách hai điện tích điểm.(m) + q1, q2 : độ lớn hai điện tích điểm.(C) + ε số điện môi ( Đối với chân không ε = 1, không khí ε ≈ 1) b Biểu diễn: r  F21  F21 q1>0  F21  F12 r q2>0 q1>0  F12 q2 |q2| Xác định loại điện tích q1 q2 Vẽ véc tơ lực tác dụng điện tích lên điện tích Tính q1và q2 Bài 13 Hai điện tích q1 q2 đặt cách 30 cm không khí, chúng hút với lực F = 1,2 N Biết q1 + q2 = – 4.10-6 C |q1| < |q2| Xác định loại điện tích q1 q2 Vẽ véc tơ lực tác dụng điện tích lên điện tích Tính q1và q2 Bài 14 Hai điện tích q1 q2 đặt cách 15 cm không khí, chúng hút với lực F = N Biết q1 + q2 = 3.10-6 C; |q1| < |q2| Xác định loại điện tích q1 q2 Vẽ véc tơ lực tác dụng điện tích lên điện tích Tính q1 q2 Bài 15 Hai điện tích điểm có độ lớn đặt không khí cách 12 cm Lực tương tác hai điện tích 10 N Đặt hai điện tích dầu đưa chúng cách cm lực tương tác chúng 10 N Tính độ lớn điện tích số điện môi dầu Bài 16 Cho hai cầu kim loại nhỏ, giống nhau, tích điện cách 20 cm chúng hút lực 1,2 N Cho chúng tiếp xúc với tách chúng đến khoảng cách cũ chúng đẩy với lực đẩy lực hút Tính điện tích lúc đầu cầu Trắc nghiệm tĩnh điện, lực điện trường Câu hỏi 1: Bốn vật kích thước nhỏ A,B, C, D nhiễm điện Vật A hút vật B đẩy vật C, vật C hút vật D Biết A nhiễm điện dương Hỏi B nhiễm điện gì: A B âm, C âm, D dương B B âm, C dương, D dương C B âm, C dương, D âm D B dương, C âm, D dương Câu hỏi 2: Theo thuyết electron, khái niệm vật nhiễm điện: A Vật nhiễm điện dương vật có điện tích dương B Vật nhiễm điện âm vật có điện tích âm C Vật nhiễm điện dương vật thiếu electron, nhiễm điện âm vật dư electron D Vật nhiễm điện dương hay âm số electron nguyên tử nhiều hay Câu hỏi 3: Đưa cầu kim loại không nhiễm điện A lại gần cầu kim loại B nhiễm điện chúng hút Giải thích đúng: A A nhiễm ...#ࡱ# ################>###   ############# ###h########### #### ####[###\###]###^###_###`###a###b###c###d###e###f###g  ###    `!# ### h    s}# #t~ ########### ### ###HD    # k##{#### x  T k#A# ov76# Iࡱ#1   趠�H ## # &K #    M # t UC &l"1 b E K<x A(R#/ <          ࡱࡱ"(vࡱ(#ࡱࡱWmlࡱ#gwf#ࡱࡱ7ࡱy3ࡱ###>1##ࡱࡱ7ࡱ:Ct %d N aW#f _ i N#dH#;S R# M}%#pR ( +## } m## a ? #AE#R d? cZ 4IW#\                 rl X ;)A O    G d h Z7Z % ,5      霧��} <# | g#gB< # #: [L r3        ׿0 > 6 x ### H ##1/:# _ # # # # s+ y           e## a ## 1   a6wy, }0 c k # ## x 1 O#{w+ # e #G ] CR# BY M# +# }l[ w?                   # \ P>K ruM # V z q (         귌#׿ ^ l Y5Ln # s # # Q # *X u /TH Y> 5+YY # #IP \E ## 7 ࡱH # +#"                       #nh !L #   q # # # M    4<a_( 9#g qvVq ` ${     {<H;E o" Z wf G    ׿}k{ c n m #xu   #f ׿ #w #   v o &# `!# 9#### n DD?      j2 #y b ########### #######`\## ####### x cd d``~          ## @ #b D## " L # 1J E         # ` x # # ##Yjl       R A ## #@ J n## # # 7 $# !# 7 C#&0 #\ # _#( # # 0 -#                    | 9 # # y    L  @ # # Z Z # #s# $F I .s C # w# ###\ #[#u ##; ## LLJU                    % # ]   V## ? `!# ###U[\}x Du P#zW ########### ####### ##@2##X#### x         S k#A#ࡱof id7iE A #?# $ l D $ % !I#I$ dA# ##" #<z ! C EAo# #E                (N2;? # #x #h #b # B D q^ fXh#c m           계��1 ca y0I2$< ! #'/e# | s     # #I P<Sr# s   s,# @ l ## #Z(# ## Ie7´. #        쑖$ Y ##l` m V    l+' oi[ n 4 #E ##N 5#C      [...]... cách điện, người ta đưa quả cầu 2 mang điện tích q2 lại gần thì quả cầu thứ nhất lệch khỏi vị trí ban đầu một góc 300, khi đó hai quả cầu ở trên cùng một mặt phẳng nằm ngang cách nhau 3cm Tìm sức căng của sợi dây: A 1, 15N B.0 ,11 5N C 0, 015 N D 0 ,15 N Câu 10 : Người ta treo hai quả cầu nhỏ khối lượng bằng nhau m = 0,1g bằng hai sợi dây có độ dài như nhau l ( khối lượng không đáng kể) Cho chúng nhiễm điện. .. m, tích điện cùng loại bằng nhau được treo bởi hai sợi dây nhẹ dài l cách điện như nhau vào cùng một điểm trong không khí thì chúng đẩy nhau khi cân bằng hai quả cầu cách nhau một đoạn r