Bài giảng lý thuyết điện học

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI BỘ MÔN VẬT LÝ ĐẠI CƯƠNG PHẦN 1: ĐIỆN HỌC CHƯƠNG TRƯỜNG TĨNH ĐIỆN Bài mở đầu Định luật Culông Điện trường Điện thông Định lý Ơxtrơgratxky-Gauss điện trường Điện Liên hệ véctơ cường độ điện trường điện §1 Bài mở đầu 1.Hiện tượng nhiễm điện: Một số vật sau cọ xát vào hút vật nhẹ khác Ví dụ: ebonit cọ xát vào len hút mẩu giấy nhẹ, Điện tích: - loại điện dương âm - Tương tác điện tích: loại đẩy nhau, khác loại hút - Điện tích nguyên tố: proton: đt ngt (+), p=1,6.10-19C, mp=1,67.10-27kg electron: đt ngt (-), e=-1,6.10-19C, me= 9,1.10-31kg Ion - Ion dương: phần nguyên tử bị số electron, thiếu điện tích âm trở nên mang điện dương - Ion âm: phần nguyên tử sau nhận thêm số electron, trở nên thừa điện tích âm mang điện âm Vậy: vật mang điện nhận thêm số nguyên lần điện tích nguyên tố âm:ne Định luật bảo tồn điện tích “Tổng đại số điện tích hệ cô lập không đổi ” Chất dẫn điện chất cách điện Sự hình thành ion dương ion âm t e Mấ - + + + - - + + + - Nh ận e - + + + - §2 Định luật Culơng Điện tích điểm - Là vật mang điện có kích thước nhỏ nhiều so với kích thước khoảng cách mà ta khảo sát - Khái niệm điện tích điểm có tính tương đối Định luật Culông Trong chân không: Trong môi trường: Nguyên lý chồng chất lực điện Định luật Culông � � q1q2 r21 F10  40 r r F10 q1q2 r12 F20  40 r r � � � � � F10 q1q2 r21 F1    40 r r � � � F20 q1q2 r12 F2    40 r r � � F10 q1 môi trường ᵋ>1 F20 F20 � F20 q2 q2 Chân không:ᵋ=1 � � r21 q1 � r12 q2 � F10 q1 q2 F10  F20  F  k r � q1 Nguyên lý chồng chất lực điện • Lực tương tác vật với điện tích điểm: � � � � q0 dq n � F  F1  F2   Fn  �Fi i1 Q • Lực tương tác vật mang điện: dq � � � n � � dq’ Fj  F1j  F2 j   Fnj  �Fij i1 � � � � m � m n j1 j1 i1 � F  F1  F2   Fm  �Fj  ��Fij Q Q’ Điện trường Khái niệm điện trường Véctơ cường độ điện trường Ứng dụng nguyên lý chồng chất điện trường tính cường độ điện trường vài hệ điện tích sinh + Lưỡng cực điện + Điện trường dây thẳng tích điện dài vơ hạn + Điện trường đĩa trịn mang điện Đ/n điện trường, véc tơ cđ điện trường Định nghĩa: • Điện trường mơi trường vật chất đặc biệt bao xung quanh điện tích Thể tồn điện trường chỗ đặt điện tích vào điện trường điện tích bị tác dụng lực điện • Điện trường mơi trường truyền tương tác điện từ điện tích sang điện � � � � tích khác • F1 F F F   n  const  q01 q02 q0n q0 Véctơ cường độ điện trường � E � F q0 � Nếu chọn q0 = +1C q0>0 q0