VẬT dẫn TRONG điện TRƯỜNG (vật lý 2 SLIDE)

VẬT DẪN TRONG ĐIỆN TRƯỜNG VẬT DẪN VẬT DẪN Hạt tải điện hạt mạng điện chuyển động tự chất dẫn điện Vật dẫn vật có chứa hạt mang điện tự do, hạt mang điện tự chuyển động toàn vật dẫn Vật cách điện vật không chứa hạt tải điện tự  điện trở lớn Bán dẫn chất trung gian dẫn điện cách điện ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG TĨNH ĐIỆN Điều kiện 1: Vectơ cường độ điện trường điểm bên vật dẫn phải không uur ur uur r Etrkiện = 2:EỞ'+bề E = dẫn, vectơ cường độ điện trường vuông mặt0 vật Điều góc với bề mặt vật dẫn uu r r Et = ur uur E = En Tính chất vật dẫn mang điện Vật dẫn khối đẳng Mặt vật dẫn mặt đẳng N u r r N Bên vật dẫn điện tích không VM − VN = ∫ E.d s = ∫ Et ds = M M ur r ∑ qi = ε ∫ E.d s = Tính chất vật dẫn mang điện  Khi vật dẫn tích điện, tồn bố điện tích phân bố mặt  Vật dẫn đặc vật dẫn rỗng không khác xét điện trường tổng điện tích  Nếu đặt vật khác bên vật dẫn rỗng khơng bị ảnh hưởng điện trường  Vật dẫn rỗng gọi điện Tính chất vật dẫn mang điện  Ứng dụng:  Lồng Faraday chống nhiễu Để chống lại điện trường ngoài, lồng phải đủ dày lỗ hổng lồng phải nhỏ bước sóng  Dây bọc kim chống nhiễu Tính chất vật dẫn mang điện  Hiệu ứng mũi nhọn: điện tích có xu hướng tập trung nhiều, dày đặc chỗ lồi thưa thớt chỗ lõm bề mặt vật dẫn  Ứng dụng:  Các phận kim loại máy tĩnh điện có dạng mặt cong để tránh thất điện tích  Làm mũi tên kim loại để phóng nhanh điện tích tập trung vật ngồi khí (trên thân máy bay)  Cột thu lôi (đầu nhọn, đầu nối đất) Điện trường điện vật dẫn hình cầu gây Điện trường Điện trường r r ĐE dS = ị  Theo định luật Gauss: Do S qin ĐE dS = e ị S Khi r < R: åq in e0 Û ĐdS = S qin q Þ E 4pr = in e0 e0 ( )   qin = Þ E = + Khi r = R: Khi r > R: Q qin = Q Þ E = 4pe0R Q qin = Q Þ E = 4pe0r + + + + + + + + + + + + + + + Điện trường điện vật dẫn hình cầu gây Điện Điện V¥ = Chọn gốc điện vơ cực ur r V M - V N = ò E ds rN Áp dụng cơng thức: rM Ta có điện điểm M: Q E = M nằm ngồi mặt cầu ( r > R) 4pe0r ¥ ¥ Q Q Q VM - V ¥ = ò E ds = ị ds = Þ V = M pe r 4pe0r pe r r r E ds = M nằm mặt cầu ( r = R) ¥ ¥ V M - V ¥ = ị E ds = ị R M nằm mặt cầu (r < R) R Q 4pe0R Q Q Q ds = Þ V = =VA M pe R pe R 4pe0R 0 ur r E =0 R ¥ VM - V ¥ = VM - VA +VA - V ¥ = ò E ds + ò E ds r = 0+ Q Q Þ VM = VA = 4pe0R 4pe0R R Hiện tượng điện hưởng Hiện tượng điện tích vật dẫn bị phân bố lại vật dẫn khác mang điện đặt gần gọi tượng điện hưởng Điện dung vật dẫn cô lập Điện gây điện tích tỉ lệ với điện tích Q = CV  C gọi điện dung vật dẫn: đại lượng đặc trưng cho khả tích điện vật dẫn  Định nghĩa: cho V = 1V Q = C Điện dung vật dẫn đại lượng giá trị điện tích cần truyền cho vật dẫn để điện tăng lên 1V  Đơn vị: Fara Kí hiệu: F; Các đơn vị thường dùng: 1µ F = 10−6 F 1C 1F = 1V 1nF = 10−9 F pF = 10−12 F Năng lượng điện trường Năng lượng tương tác hệ điện tích điểm Năng lượng tương tác hệ điện tích điểm Hệ có n điện tích điểm, lượng tương tác n điện tích xác định n W = ∑ qiVi i =1 Vi điện (n – 1) điện tích cịn lại gây điện tích q i Năng lượng điện trường Năng lượng điện trường vật dẫn cô lập tĩnh điện Năng lượng điện trường vật dẫn lập tĩnh điện Vật dẫn tích điện, gia sử điện tích vật dẫn liên tục Chia vật dẫn thành điện tích điểm dq W= Vdq ∫ Đối với vật dẫn cân tĩnh điện, điện tích V ∫ dq = Q 1 Q ⇒ W = QV = CV = 2 C Năng lượng điện trường Tụ điện phẳng lượng tụ điện Tụ điện phẳng lượng tụ điện Điện dung tụ điện phẳng: εε S C= d Năng lượng tụ điện: 1 1 Q W = q (V1 − V2 ) = qU = CU = 2 2 C Với U = V1 – V2 hiệu điện hai tụ Năng lượng điện trường Mật độ lượng điện trường Mật độ lượng điện trường Xét lượng điện trường hai tụ điện 1  εε S  CU =  ÷U 2 2 d  U = E.d W= Ta có: 1 CU = (εε E ).S d 2 S d = ∆V ⇒W= Với Năng lượng đơn vị thể tích không gian chứa điện trường gọi mật độ lượng điện trường W We = = εε E ∆V ...VẬT DẪN VẬT DẪN Hạt tải điện hạt mạng điện chuyển động tự chất dẫn điện ? ?Vật dẫn vật có chứa hạt mang điện tự do, hạt mang điện tự chuyển động tồn vật dẫn ? ?Vật cách điện vật không... – 1) điện tích cịn lại gây điện tích q i Năng lượng điện trường Năng lượng điện trường vật dẫn cô lập tĩnh điện Năng lượng điện trường vật dẫn cô lập tĩnh điện Vật dẫn tích điện, gia sử điện. .. tượng điện hưởng Hiện tượng điện tích vật dẫn bị phân bố lại vật dẫn khác mang điện đặt gần gọi tượng điện hưởng Điện dung vật dẫn cô lập Điện gây điện tích tỉ lệ với điện tích Q = CV  C gọi điện