IV. Định luật Faraday 1 Định luật
9.Công của lực điện, hiệu điện thế
9.1. Công của lực điện
Khi thành lập công thức tính công của lực điện, SGK CB và SGK NC đều có cách tiếp cân tương tự như công của trọng lực. Vì ở lớp 10 HS chỉ học cách tính công của một lực không đổi nên cả hai SGK đều chứng minh công thức tính công trong điện trường đề u (A = qEd); sau đó suy rộng cho các trường hợp khác mà không chứng minh chặt chẽ vì điều này cũng khá phức tạp đối với trình độ PT.
Cách hình thành công thức tính công của lực điện ở hai bộ SGK là khác nhaụ
SGK CB chứng minh trong điện trường đều lực điện là một lực không đổi; tiế p theo thiết lập công thức tính công trong hai trường hợp đơn giản là tính công lực điện tác dụng lên điện tích q>o trên một đoạn đường thẳng và trên một đường gấp khúc và sau đó khái quát hoá công thức tính công cho các trường hợp điện tích di chuyển theo một đường cong bất kỳ (hoặc điện tích âm).
MN
A = qEd (9.1)
trong đód = MN là độ dài đại số, với M là hình chiếu của điểm đầu đường đi, H là hình chiếu của điểm cuối đường đi Quy ước dấu : d > 0 nếu M’N’ cùng chiều đường sức,
: d < 0 nếu M’N’ ngược chiều đường sức, : q > 0 nếu q điện tích dương,
: q < 0 nếu q là điện tích âm.
Thông qua câu C1 và C2 trang 23 tác giả có mục đích khắc sâu thêm về công của lực thế không phụ thuộc vào dạng đường đi mà chỉ phụ thuộc vào điểm đầu và điểm cuốị
Tác giả SGK NC tính công của lực điện tác dụng lên điện tích q>o chuyển động trên đoạn đường cong từ M đến N trong điện trường đều, sau đó khái quát hoá cho trường hợp khác (q<0, điện trường không đều…)
' 'MN MN
A = qẸM N (9.2)
M’, N’ là hình chiếu của hai điểm M,N lên trục 0x ; là độ dài đại số của M’N’ ; còn q có dấu tuỳ ý.
Tuy vậy, hai bộ SGK đều nhấn mạnh đặc điểm công của lực điện trường trong điện trường tĩnh là không phụ thuộc dạng đường đi của điện tích mà chỉ phụ thuộc vào điểm đầu và điểm cuối của quỹ đạo; những trường như vậy gọi là trường thế và dấu của cô ng. (công của lực điện có thể nhận giá trị âm hoặc dương).
Cả hai cách trình bày ở hai SGK đều hợp lý, phù hợp với trình độ của mỗi ban.
9.2. Điện thế, hiệu điện thế
Thế năng của điện tích trong điện trường và điện thế đều đặc trưng cho khả năng sinh công. Tuy nhiên, thế năng đặc trưng cho khả năng sinh công của tương tác tĩnh điện trong hệ gồm điện tích và điện trường; còn điện thế chỉ đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường trong tương tác đó [4].Với quan điểm như vậy, SGK CB chọn con đường đi từ công của lực điện qua thế năng của điện tích đến điện thế và hiệu điện thế .
SGK CB trình bày thế năng của một điện tích trong điện trường dưới dạng như một thông báo khá chi tiết: khái niệm về thế năng của một điện tích trong điện trường, sự phụ thuộc của thế năng vào điện tích q và liên hệ công của lực điện và độ giảm thế nă ng của điện tích. Bộ sách này xem khái niệm thế năng của điện tích trong điện trường như một khái niệm trung gian để đi đến khái niệm điện thế. Thế năng của điện tích q trong điện trường tỉ lệ thuận với q: WM = VMq.