Bài 3. Điện trường và cường độ điện trường. Đường sức điện

Bài 3. Điện trường và cường độ điện trường. Đường sức điện tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài...

I.Điện trường Môi trường truyền tương tác điện Giả sử ta đặt hai cầu điện tích trái dấu bình kín hút hết khơng khí Theo 1, lực hút cầu không yếu mà lại mạnh lên Như vậy, phải có mơi trường truyền tương tác điện cầu Mơi trường gọi điện trường Bơm chân khơng hút phân tử khơng khí khỏi bình mà không hút điện trường 2 Điện trường Điên trường dạng vật chất (môi trường) bao quanh điện tích gắn liền với điện tích Điện trường tác dụng lực điện lên điện tích khác đặt Thí nghiệm giọt dầu Millikan ( năm 1910 ) Năm 1909, nhà khoa học người Mỹ Robert Millikan nảy ý tưởng đo điện tích electron Trong thí nghiệm, ơng phun giọt dầu vào buồng suốt Ở đỉnh đáy kim loại gắn vào pin điện để tạo mang điện dương lại mang điện âm Lúc đầu, giọt dầu khơng tích điện rơi tác dụng trọng lực Sau ơng cho hạt “nhiễm điện” việc rọi chùm tia rơnghen để iơn hóa Vì mang điện nên giọt dầu rơi nhanh chịu thêm tác dụng điện trường Quan sát hết giọt dầu đến giọt dầu khác thay đổi hiệu điện thế, Millikan đến kết luận: điện tích có giá trị khơng đổi II Cường độ điện trường 1/ Khái niệm cường độ điện trường: Giả sử có điện tích điểm Q nằm điểm O điện tích tạo điện trường xung quanh Để nghiên cứu điện trường Q điểm M ta đặt điện tích điểm q, gọi điện tích thử.và xét lực điện tác dụng lên q Theo định luật Cu-lông, q nằm xa Q lực điện nhỏ Ta nói điện trường điểm xa Q yếu Rõ ràng cần xây dựng khái niệm đặc trưng cho mạnh yếu điện trường điểm Khái niệm gọi cường độ điện trường 2/ Định nghĩa: Cường độ điện trường điểm đại lượng đặc trưng cho tác dụng lực điện trường điểm Nó xác định thương số độ lớn lực điện F tác dụng lên điện tích thử q (dương) đặt điểm độ lớn q F=qE Trong E cường độ điện trường điểm mà ta xét 3/ Vecto cường độ điện trường: Vì lực F đại lượng vecto, cịn điện tích q đại lượng vơ hướng nên cường độ điện trường E đại lượng vecto Cường độ điện trường biễu diễn vecto gọi vecto cường độ điện trường Vecto cường độ điện trường E có _ phương chiều trùng với phương chiều lực điện tác dụng lên điện tích q dương _ chiều dài (mơ đun) biểu diễn độ lớn cường độ điện trường theo tỉ xích 4/ Đơn vị đo cường độ điện trường Nếu công thức (3.1), độ lớn F đo đơn vị niuton, độ lớn điện tích q đo đơn vị Cu-lơng độ lớn cường độ điện trường E phải đo đơn vị niuton trren Culông (N/C) Tuy nhiên, người ta dung đơn vị đo cường độ điện trường vơn mét (kí hiệu: V/m) 5/ Cường độ điện trường điện tích điểm Từ CT (1.1) (3.1) ta có cơng thức tính cường độ điện trường điện tích điểm Q chân không: Q F E= =k q r Từ công thức ta thấy: độ lớn cường độ điện trường E khơng phụ thuộc vào độ lớn điện tích thử q 6/ Ngun lí chơng chất điện trường: Ngun lý chồng chất điện trường phát biểu: điện trường E1, E2 đồng thời tác dụng lực điện lên điện tích q cách độc lập với điện tích q chịu tác dụng điện trường tổng hợp E E =E +E Các vecto cường độ điện trường điểm tổng hợp theo nguyên tắc hình bình hành III Đường sức điện 1/ Hình ảnh đường sức điện 2/ Định nghĩa: Đường sức điện đường mà tiếp tuyến điểm giá vectơ cường độ điện trường điểm Nói cách khác, đường sức điện đường mà lực điện tác dụng dọc theo 3/ Hình dạng đường sức số điện trường 4/ Các đặc điểm đường sức điện -    Qua điểm điện trường có đường sức điện mà -    Đường sức điện đường có hướng Hướng đường sức điện điểm hướng vecto cường độ điện trường điểm -    Vì chiều đường sức trùng với chiều vectơ cường độ điện trường, nên đường sức bắt đầu (đi ra) từ điện tích dương, kết thúc (đi vào) điện tích âm Trong trường hợp có điện tích âm điện tích dương đường sức bắt đầu kết thúc vô cực Như vậy, đường sức điện trường (tĩnh) khơng khép kín -    Người ta vẽ số đường sức điện theo quy tắc: Số đường sức qua diện tích định đặt vng góc với đường sức điện điểm mà ta xét tỉ lệ với cường độ điện trường điểm 5/ Điện trường đều: Điện trường điện trường mà vecto cường độ điện trường điểm có phương chiều độ lớn; đường sức điện đường thẳng song song cách Điện trường điện môi đồng tính nằm hai kim loại thẳng rộng, đặt song song với tích điện có độ lớn trái dấu điện trường GHI NHỚ : ☺Điện trường dạng vật chất bao quanh điện tích truyền tương tác điện ☺Cường độ điện trường đặc trưng cho tác dụng lực điện trường F=qE ☺Cường độ điện trường điện tích điểm chân khơng E =k Q r2 ☺Veto cường độ điện trường E điện trường tổng hợp E =E +E ☺Tiếp tuyến điểm đường sức điện giá vecto E ... đường sức số điện trường 4/ Các đặc điểm đường sức điện -    Qua điểm điện trường có đường sức điện mà -    Đường sức điện đường có hướng Hướng đường sức điện điểm hướng vecto cường độ điện trường. .. cường độ điện trường điểm 5/ Điện trường đều: Điện trường điện trường mà vecto cường độ điện trường điểm có phương chiều độ lớn; đường sức điện đường thẳng song song cách Điện trường điện môi đồng... diễn độ lớn cường độ điện trường theo tỉ xích 4/ Đơn vị đo cường độ điện trường Nếu công thức (3.1 ), độ lớn F đo đơn vị niuton, độ lớn điện tích q đo đơn vị Cu-lơng độ lớn cường độ điện trường