• Điện tớch
* Điện tớch: là độ lớn của thuộc tớnh điện của vật mang điện. Điện tớch cũn được hiểu là hạt mang điện. Vớ dụ: electron, proton, ion dương, ion õm...
- Cú hai loại điện tớch: điện tớch dương và điện tớch õm. Điện tớch của electron là õm, kớ hiệu là -e; điện tớch của proton là dương, kớ hiệu là +e
- Điện tớch của electron là điện tớch nhỏ nhất trong tự nhiờn, được gọi là điện tớch nguyờn tố, cú trị số là e = 1,6.10-19C.
- Thuyết electron: thuyết dựa vào sự cú mặt của electron và sự chuyển động của chỳng để giải thớch một số hiện tượng điện từ.
Nội dung:
+ Bỡnh thường tổng đại số tất cả cỏc điện tớch trong nguyờn tử bằng khụng, nguyờn tử trung hũa về điện.
Nếu nguyờn tử bị mất đi một số electron thỡ tổng đại số cỏc điện tớch trong nguyờn tử là một số dương, nú là một ion dương. Ngược lại, nếu nguyờn tử nhận thờm một số electron thỡ nú là ion õm.
+ Khối lượng của electron rất nhỏ nờn độ linh động của chỳng rất lớn. Electron di chuyển từ vật này sang vật khỏc làm cho vật nhiễm điện. Vật nhiễm điện õm là vật thừa electron, vật nhiễm điện dương là vật thiếu electron.
Ứng dụng:
- Giải thớch cỏc cỏch làm nhiễm điện cỏc vật. - Giải thớch tớnh chất điện của cỏc vật.
* Tương tỏc giữa cỏc điện tớch: Cỏc điện tớch cựng dấu thỡ đẩy nhau, cỏc điện tớch khỏc dấu thỡ hỳt nhau. Tương tỏc giữa cỏc điện tớch ở khoảng cỏch rất lớn so với kớch thước của chỳng tuõn theo định luật Culụng.
Định luật Culụng: Độ lớn của lực tương tỏc giữa 2 điện tớch điểm tỉ lệ thuận với tớch cỏc độ lớn của hai điện tớch đú và tỉ lệ nghịch với bỡnh phương khoảng cỏch giữa chỳng. Phương của lực tương tỏc giữa hai điện tớch điểm là đường thẳng nối hai điện tớch điểm đú.
1 22 . . r q q k F
ε
= k = 9.109 N.m2/C2 q1, q2: độ lớn của 2 điện tớch q1, q2(C). r : khoảng cỏch giữa 2 điện tớch (m).ε: hằng số điện mụi.
Ở một hệ vật cụ lập về điện, nghĩa là hệ khụng trao đổi điện tớch với cỏc hệ khỏc, thỡ tổng đại số cỏc điện tớch trong hệ là một hằng số.
•Điện trường
*Khỏi niệm: là một mụ hỡnh tưởng tượng trong điện từ học để núi về mụi trường vật chất đặc biệt tồn tại xung quanh điện tớch. Điện trường tỏc dụng lực lờn tất cả cỏc hạt mang điện đặt trong nú. Lực này gọi là lực điện.
* Tớnh chất: tỏc dụng lực điện lờn điện tớch đặt trong nú.
*Cường độ điện trường: là đại lượng đặc trưng cho điện trường về phương diện tỏc dụng lực điện tại một điểm trong điện trường. Nú là một đại lượng vộc tơ, kớ hiệu là E.
q
F
E =
Đơn vị:[ ]
E = V/m.* Đường sức điện trường: cỏch mụ tả điện trường cú tớnh trực quan rừ rệt.
- Đường sức điện là đường được vẽ trong điện trường sao cho hướng của tiếp tuyến tại bất kỡ điểm nào trờn đường cũng trựng với hướng của vectơ cường độ điện trường tại điểm đú.
- Cỏc tớnh chất của đường sức điện trường:
+ Tại mỗi điểm trong điện trường ta chỉ cú thể vẽ được một và chỉ một đường sức điện đi qua.
+ Cỏc đường sức điện là cỏc đường cong khụng kớn. Nú xuất phỏt từ cỏc điện tớch dương và tận cựng ở điện tớch õm. Trường hợp chỉ cú một điện tớch thỡ cỏc đường sức xuất phỏt từ điện tớch dương ra vụ cực hoặc xuất phỏt từ vụ cực đến điện tớch õm.
+ Cỏc đường sức điện khụng bao giờ cắt nhau.
+ Nơi nào cường độ điện trường lớn hơn thỡ cỏc đường sức điện ở nơi đú được vẽ mau hơn, nơi nào cường độ điện trường nhỏ hơn thỡ cỏc đường sức được vẽ thưa hơn.
* Điện trường đều: vộctơ cường độ điện trường tại mọi điểm trong điện trường đều bằng nhau.
Cỏc đường sức là cỏc đường thẳng song song cỏch đều. * Điện trường của một điện tớch điểm:
. 2
r
Q
k
E= (V/ m)
* Điện trường của n điện tớch: Giả sử ta cú hệ n điện tớch điểm Q1, Q1,... Qn Gọi
cường độ điện trường của hệ ở một điểm nào đú trong điện trường là E.
n E E E E= 1+ 2+....+ n E E
E1, 2.... lần lượt là vộc tơ cường độ điện trường do cỏc điện tớch Q1, Q2,...Qn
gõy ra tại điểm đú. * Cụng của lực điện:
Cụng của lực điện tỏc dụng lờn một điện tớch khụng phụ thuộc đạng đường đi của điện tớch mà chỉ phụ thuộc vào vị trớ điểm đầu và điểm cuối trong điện trường.
AMN = q.E. M'N'
Trong đú:
+ q: độ lớn của điện tớch (C) + E: cường độ điện trường(V/m).
+M'N' là hỡnh chiếu của 2 điểm M, N lờn trục Ox.
* Hiệu điện thế:
Hiệu điện thế giữa hai điểm trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện cụng của điện trường khi cú một điện tớch di chuyển giữa hai điểm đú.
UMN = VM - VN =
q AMN
(V)
•Vật dẫn và điện mụi trong điện trường
*Vật dẫn trong điện trường: Vật dẫn là vật cú chứa nhiều điện tich cú thể chuyển động gọi là điện tớch tự do. Vớ dụ, điện tớch tự do trong kim loại là electron. Một vật dẫn cú thể được tớch điện bằng nhiều cỏch. Dự được tớch điện bằng cỏch nào thỡ lỳc đầu của quỏ trỡnh tớch điện cũng cú sự di chuyển của cỏc điện tớch tự do và
tạo thành dũng điện trong vật dẫn. Khi trong vật dẫn khụng cú dũng điện ta gọi là vật dẫn cõn bằng điện.
- Điện trường của vật dẫn cõn bằng điện: +Bờn trong vật dẫn: điện trường bằng 0.
+Bờn ngoài vật dẫn: cường độ điện trường vuụng gúc với mặt vật.
- Điện thế của vật dẫn cõn bằng điện: Điện thế tại mọi điểm trờn mặt ngoài của vật dẫn cõn bằng điện cú giỏ trị bằng nhau tại mọi điểm.
- Sự phõn bố điện tớch: Điện tớch chỉ phõn bố ở mặt ngoài của cỏc vật dẫn cõn bằng điện và khụng đều nhau. ở những chỗ lồi của mặt vật dẫn, điện tớch tập trung nhiều hơn; ở những chỗ mũi nhọn điện tớch tập trung nhiều nhất; ở chỗ lừm hầu như khụng cú điện tớch.
* Điện mụi trong điện trường: Điện mụi là vật cú chứa rất ớt cỏc điện tớch tự do. Khi đặt một vật điện mụi trong điện trường, điện mụi bị phõn cực, nờn cỏc mặt ngoài của điện mụi trở thành cỏc mặt nhiễm điện trỏi dấu nhau. Cỏc mặt nhiễm
điện đú làm xuất hiện một điện trường phụ Ep, ngược chiều với điện trường ngoài,
nờn làm cho điện trường trong điện mụi giảm đi. Kết quả là lực điện tỏc dụng lờn điện tớch trong điện mụi cũng giảm theo.
•Tụ điện
Tụ điện là một linh kiện điện tử tạo bởi hai vật dẫn điện được ngăn cỏch bằng một lớp điện mụi ở giữa. Khi cú chờnh lệch điện thế tại hai bề mặt, tại cỏc bề mặt sẽ xuất hiện điện tớch cựng cường độ, nhưng trỏi dấu.
Sự tớch tụ điện tớch trờn hai bề mặt tạo ra khả năng tớch trữ năng lượng điện trường của tụ điện. Khi chờnh lệch điện thế trờn hai bề mặt là điện thế xoay chiều, sự tớch lũy điện tớch bị chậm pha so với điện ỏp, tạo nờn trở khỏng của tụ điện trong mạch điện xoay chiều.
Điện dung là đại lượng đặc trưng cho khả năng tớch điện của tụ:
UQ
Q
C=
Trong đú:
Q: điện tớch của tụ (C).
U: hiệu điện thế đặt vào 2 bản tụ (V).
Tụ điện phẳng: Hai bản tụ là là hai tấm kim loại phẳng, cú kớch thước lớn, đặt đối diện nhau và song song với nhau.
Khi tớch điện, điện tớch ở hai bản của tụ điện cú độ lớn bằng nhau. Điện trường trong tụ là điện trường đều.
Điện dung của tụ điện phẳng:
dk
k
S
C
π
ε
4
.
=
Trong đú:ε : hằng số điện mụi của chất điện mụi giữa 2 bản.
S : diện tớch phần đối diện giữa 2 bản tụ(m2 ).
d : khoảng cỏch giữa 2 bản tụ (m).
