I o= 0 = ∫ ρ h 2 π x dx = ρ h
3.Định luật Coulomb
Khi khảo sát tương tác giữa các điện tích cĩ kích thước nhỏ khơng đáng kể so với khoảng cách giữa chúng (được gọi là các điện tích điểm), bằng thực nghiệm nhà vật lý Coulomb đã thiết lập nên định luật mang tên ơng vào năm 1785. Định luật đĩ được phát biểu như sau:
“Lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên trong chân khơng cĩ phương nằm trên
đường thẳng nối hai điện tích, cĩ chiều đẩy nhau nếu hai điện tích cùng dấu và hút nhau nếu hai điện tích trái dấu, cĩ độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình
phương khoảng cách giữa chúng”.
F0 = =k r 2 (7-1) Trong đĩ: hằng số điện ε0 = 8,86.10-12C2/Nm2 (hay F/m). hệ số tỉ lệ k = 1 ≈ 9.109 Nm2/C2. 4πε0
Để biểu diễn định luật này dưới dạng véctơ, ta qui ước gọi véctơ khoảng cách giữa hai điện tích là r cĩ phương nằm trên đường thẳng nối hai điện tích đĩ, cĩ chiều hướng về điện tích mà ta
muốn xác định lực tác dụng lên điện tích ấy và cĩ độ lớn bằng khoảng cách giữa hai điện tích điểm. Khi đĩ lực tương tác giữa hai điện tích q1, q2 được biểu diễn trên hình 7.1 và cơng thức véctơ sau đây:
F0 = k q1 2q2 r = k q1 q2
r 3 r (7-2)
Nếu hai điện tích điểm q1, q2 được đặt trong một mơi trường bất kỳ thì lực tương tác giữa chúng giảm đi ε lần so với lực tương tác giữa chúng trong chân khơng:
F = 1 q1q2
ε 4πε0r3 εr (7-3)
trong đĩ ε là một đại lượng khơng thứ nguyên đặc trong cho tính chất điện của mơi trường và được gọi là độ thẩm điện mơi tỉ đối (hay hằng số điện mơi) của mơi trường. Trị số ε của các mơi trường được cho trong các số tra cứu về điện (đối với chân khơng ε = 1, cịn đối với khơng khí ε ≈ 1). 4. Nguyên lý chồng chất các lực điện q2 F10 r21 F20 F10 r12 F20 q1 r Hình 7-1. Lực tương tác giữa các điện tích điểm q2
∑ F F1 = kq1Q3 r1