Điện trường được định nghĩa là môi trường điện được tạo ra từ các đường sức xung quanh chứa điện tích. Hãy cùng Toploigiai đi tìm hiểu kỹ hơn về điện trường qua nội dung bài viết dưới đây.
Điện trường được định nghĩa là môi trường điện được tạo ra từ các đường sức xung quanh chứa điện tích. Nói cách khác, điện trường là môi trường (dạng vật chất) bao quanh các điện tích và liên kết với điện tích. Điện trường tác dụng lực điện lên các điện tích khác đặt trong nó. Là đại lượng vật lý có phương (véc tơ) biểu diễn bằng vectơ cường độ điện trường, ký hiệu E.
Cường độ điện trường trong không gian thường được biểu diễn bằng các đường sức điện trường. Vectơ cường độ điện trường có phương trùng với phương của tiếp tuyến của đường sức điện trường và có phương trùng với phương của đường sức điện trường.
điện trường nghĩa là gì?
Ở đâu có điện tích thì xung quanh điện tích đó có điện trường.
Một điện tích Q đặt tại một điểm trong không gian tạo ra một điện trường xung quanh nó. Một điện tích q nằm trong điện trường đó sẽ chịu một lực điện bằng Q và ngược lại. Trường hợp q cũng tác dụng lên Q một lực đối lập.
Điện trường là một yếu tố đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực Vật lý và được khai thác nhiều trong ngành điện. Ở quy mô nguyên tử, điện trường đóng vai trò là lực tương tác chính giữa hạt nhân và các electron trong nguyên tử. Điện trường và từ trường đều là biểu hiện của điện từ và là một trong bốn lực cơ bản của tự nhiên.
– Lực tĩnh điện chỉ tồn tại trong điện trường nên lực tĩnh điện còn gọi là lực điện trường
định luật Cu lông
– Điện tích Q tạo ra xung quanh nó một điện trường. Người ta đưa một điện tích dương q vào điện trường này (gọi là điện tích thử). Lực điện trường tác dụng giữa hai điện tích này là:
– Độ lớn được xác định theo biểu thức của định luật Coulomb:
F = qQ/d2
d – khoảng cách giữa hai điện tích q và Q
– Công thức trên đúng khi không gian xung quanh các điện tích là chân không
– Nếu khoảng không gian xung quanh các điện tích là một chất điện môi có hằng số điện môi e thì lực điện trường giảm e được xác định bởi biểu thức:
F= .109.qQ/e.d2
Như vậy, độ lớn của lực điện trường phụ thuộc vào độ lớn của các điện tích và có giá trị nhỏ hơn tại điểm càng xa điểm đặt điện tích Q (là điện tích gây ra điện trường) trong môi trường chân không, lực điện trường là lớn nhất
Trong hệ thống đơn vị pháp lý SI:
– F có đơn vị là niutơn (N);
– Q và q có đơn vị là culông (C);
– d có đơn vị là mét (m)
Đơn vị đo điện tích là: Coulomb (C).
Khi hai vật tích điện đặt cách nhau 1m (m), lực tĩnh điện tác dụng giữa chúng là 1 Newton (N) khi điện tích mỗi vật là 1 Coulomb (C).
Trên thực tế, một vật có điện tích 1 Coulomb là một lượng điện tích rất lớn
Chiều của lực điện trường là đường thẳng nối hai điện tích Q và q .
+ Chiều của lực điện trường là hướng ra xa nếu Q dương (tức là Q và q cùng dấu, hình H1.2a) và hướng về nhau nếu Q âm (tức là Q và q trái dấu, hình H1). 2b).
Như vậy lực điện trường là một đại lượng có phương (véc tơ).
Cường độ điện trường là đại lượng đặc trưng cho tác dụng của điện trường. Đơn vị đo cường độ điện trường là V/m (Volts per meter).
Ta có, một điện tích q nằm trong một điện trường có cường độ điện trường được biểu thị bằng vectơ , chịu tác dụng của một lực tĩnh điện và được biểu diễn bằng vectơ lực . Bây giờ chúng ta có biểu thức:
Cho nên
Cường độ điện trường do điện tích điểm gây ra được tính theo công thức sau:
Phía trong:
- q: là độ lớn của điện tích
- ε0: là độ thấm chân không
- ε: hằng số điện môi của môi trường
- r: là khoảng cách từ điện tích đến điểm ta xét.
Biết trước cường độ điện trường này, một điện tích khác sẽ nằm trong nó và chịu một lực điện tỉ lệ thuận với điện tích của hai điện tích đó và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách. Đây là lực Coulomb.
Để tính điện trường do vật nhiễm điện gây ra ta có thể chia thành nhiều vật nhỏ hơn. Nếu sự phân chia có hướng đến một giới hạn nào đó thì vật nhỏ tích điện trở thành vật mang điện tích. Sau đó, chúng ta có thể áp dụng nguyên lý chồng chất điện trường.
Cường độ điện trường tại một điểm nằm trong điện trường do N điện tích điểm gây ra bằng tổng vectơ các cường độ điện trường do mỗi điện tích điểm gây ra tại điểm đó.
Công thức cường độ điện trường tại một điện tích điểm
Để tính cường độ điện trường tại một điện tích điểm Q ta sẽ có công thức sau:
Định luật Cu lông
Lực Coulomb là lực tương tác giữa các điện tích chứng tỏ các điện tích cùng loại sẽ đẩy nhau và các điện tích khác loại sẽ hút nhau. Lực Coulomb này được phát hiện vào năm 1758 bởi nhà vật lý người Pháp Charles-Augustin de Coulomb.
Lực Coulomb tỉ lệ thuận với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa hai điện tích.
Lực Coulomb được ký hiệu là FQ và được đo bằng niutơn (N).
Theo định luật Coulomb, khi hai điện tích đặt kề nhau thì:
- Các điện tích khác loại sẽ hút nhau, âm hút dương
- Điện tích tương tự sẽ đẩy nhau.
công thức lực Coulomb
Lực hấp dẫn giữa hai điện tích khác nhau gọi là lực tĩnh điện hay lực Coulomb. Lực này được tính theo công thức:
Phía trong:
- FQ là lực tĩnh điện
- Q là điện tích
- r là khoảng cách giữa hai điện tích
- K: là hằng số hấp dẫn.
Khi hai điện tích cùng giá trị đặt cạnh nhau thì lực tĩnh điện giữa hai điện tích đó:
và
Q+ = Q-
Điện trường của điện tích:
Điện thế của một điện tích:
Công suất điện:
Theo nghiên cứu đã chỉ ra rằng các hạt nhỏ bên trong đều bị nhiễm điện và nằm dọc theo hướng của lực điện. Tập hợp các hạt nhỏ này sẽ nằm dọc theo các đường tiếp tuyến tại mỗi điểm theo hướng của vectơ cường độ điện trường tại điểm đó. Mỗi đường sức đó sẽ được gọi là một đường sức điện.
Như vậy đường sức điện trường là đường kẻ tiếp xúc tại mỗi điểm của nó và là giá của véc tơ cường độ điện trường tại điểm đó. Nói cách khác, đường sức điện là đường mà lực điện tác dụng.
Đường sức điện trường có đặc điểm:
– Tại mỗi điểm trong điện trường chỉ có một và chỉ một đường sức điện trường.
– Đường sức điện là những đường sức mà phương và chiều của các đường sức điện trường tại một điểm chính là phương của vectơ cường độ điện trường tại điểm đó.
– Đường sức điện trường của tĩnh điện là đường không khép kín. Nó đi ra trên một điện tích dương và kết thúc trên một điện tích âm.
– Mặc dù các đường sức từ rất dày đặc nhưng người ta chỉ vẽ một số đường sức theo quy tắc sau: Số đường sức đi qua một điện tích đã cho đặt vuông góc với các đường sức điện trường tại điểm ta xét tỉ lệ. tỉ lệ thuận với cường độ điện trường tại điểm đó.
Điện trường đều là điện trường mà các vectơ cường độ điện trường tại mọi điểm đều có phương, cùng chiều và cùng độ lớn. Các đường sức điện là những đường thẳng song song cách đều nhau.
Điện trường trong một chất điện môi đều giữa hai bản cực song song mang điện tích trái dấu gọi là điện trường đều.
 |
 |
Bạn thấy bài viết Điện trường là gì có khắc phục đươc vấn đề bạn tìm hiểu ko?, nếu ko hãy comment góp ý thêm về Điện trường là gì bên dưới để Trường THPT Diễn Châu 2 có thể thay đổi & cải thiện nội dung tốt hơn cho các bạn nhé! Cám ơn bạn đã ghé thăm Website: dienchau2.edu.vn của Trường THPT Diễn Châu 2
Nhớ để nguồn bài viết này: Điện trường là gì của website dienchau2.edu.vn
Chuyên mục: Là gì?
