4.1.1.Tương tác giữa các điện tích đứng yên
Như chúng ta đã biết trong tự nhiên chỉ có hai loại điện tích đó là điện tích âm và điện tích dương. Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, các điện tích trái dấu thì hút nhau. Tương tác này tuân theo đúng định luật Coulomb:
Hình 4.1.tương tác giữa các điện tích điểm 4.1.2.Điện trường gây bởi điện tích điểm.
Để giải thích cho các tương tác trên người ta đưa ra khái niệm điện trường và cho rằng mỗi một điện tích đều sinh ra xung quanh nó một điện trường và điện trường này có tác dụng là gây ra lực điện lên một điện tích khác đặt trong nó. Vậy sự tương tác hút hay đẩy ở trên chẳng qua là điện tích này đặt trong điện trường của điện tích kia gây ra mà thôi.
Hướng của vec tơ như hình
Ta có thể tính được điện trường gây ra bởi một vật bất kỳ bằng cách lấy tích phân trên toàn bộ vật (đối với vật phân bố liên tục).
Nhận xét: ta thấy bản chất của điện trường củng giống như trường hấp dẫn vậy, vì cả hai trường đều là trường thế chỉ phụ thuộc vào vị trí và khoảng cách. Độ lớn của trường còn phụ thuộc vào bản thân vật gây ra trường như trường hấp dẫn thì phụ thuộc vào khối lượng (m), tương ứng điện trường thì phụ thuộc vào điện tích (q). Điện tích q càng lớn thì điện trường sinh ra càng mạnh cũng giống như khối lượng vật càng lớn thì lực hấp dẫn càng mạnh.
Như chúng ta đã biết bản chất của các dòng điện là dòng chuyển dời có hướng của các hạt mang điện ví như trong kim loại là dòng chuyển dời của các electron, trong chất điện phân là các ion dương, ion âm,...Sở dĩ các hạt mang điện đó chuyển động được đó là nhờ có lực điện (hay còn gọi là lực coulomb)
Ta biết :
• cùng hướng với khi hạt mang điện tích dương (q > 0) • ngược hướng với khi hạt mang điện tích âm (q < 0).
Hình 4.2. Lực điện trong điện trường
Vậy : lực Culong có hướng cùng hay ngược với điện trường ngoài là tùy thuộc vào bản chất của điện tích âm hay dương. Từ đó cho thấy với một điện trường cho sẳn thì các hạt mang điện dương sẽ chuyển động cùng chiều với , còn các hạt mang điện âm sẽ chuyển động theo chiều ngược lại. Với hai chiều chuyển động như vậy nên người ta qui ước chiều chuyển động của các điện tích dương là chiều của dòng điện (tức chiều của vecto điện trường ) mặc dù trong mạch lúc này có hai dòng hạt chuyển động ngược nhau.