Title CHỦ ĐỀ 16 - KHÁI NIỆM ĐIỆN TRƯỜNG - GV.Image.Marked.pdf ✅

BÀI 16 – KHÁI NIỆM ĐIỆN TRƯỜNG I . TÓM TẮT LÝ THUYẾT – PHƯƠNG PHÁP GIẢI 1. KHÁI NIỆM ĐIỆN TRƯỜNG - Điện trường được tạo ra bởi điện tích, là dạng vật chất tồn tại xung quanh điện tích và truyền tương tác giữa các điện tích. 2. CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG - Đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu của điện trường là cường độ điện trường. - Cường độ điện trường tại một điểm được đo bằng tỉ số giữa lực điện tác dụng lên một điện tích dương đặt tại điểm đó và độ lớn của điện tích đó. F E q  - Trong hệ SI, đơn vị của cường độ điện trường là vôn trên mét (V/m) - Vì lực là đại lượng véctơ, q là đại lượng vô hướng nên cường độ điện trường là đại lượng véctơ. Véctơ cường độ điện trường E  tại một điểm được xác định bằng tỉ số giữa véctơ lực điện F  tác dụng lên một điện tích q đặt tại điểm đó và trị số của điện tích đó: F E q    Đặc điểm của véctơ cường độ điện trường E  : - Phương trùng với phương của lực điện tác dụng lên điện tích. - Chiều cùng với chiều của lực điện khi q > 0, ngược chiều với chiều của lực điện khi q < 0.
- Độ lớn của véctơ cường độ điện trường bằng độ lớn của lực điện tác dụng lên điện tích 1C đặt tại điểm ta xét. - Độ lớn cường độ điện trường do một điện tích điểm Q đặt trong chân không hoặc không khí gây ra tại một điểm cách đó một khoảng r có giá trị bằng 2 0 4 Q E  r  · (với giá trị 0  =8,85.10-12 C2 /N.m2 : Hằng số điện) Cường độ điện trường của hệ điện tích điểm gây ra tại một điểm được tổng hợp từ cường độ điện trường của điện tích điểm 1 2 3 E  E  E  E ....     3. ĐIỆN PHỔ Một số hình ảnh điện phổ - Đường sức điện là các đường được vẽ trong điện trường sao cho hướng của véctơ cường độ điện trường tại mỗi điểm trên đường sức điện trùng với hướng của vecto tiếp tuyến của đường sức điện tại điểm đó. - Mật độ đường sức điện được vẽ theo quy ước: một diện tích nhất định đặt vuông góc với véctơ cường độ điện trường tại điểm ta xét có số đường sức điện đi qua tỉ lệ với độ lớn của cường độ điện trường tại điểm đó. Ví dụ: một số hình ảnh về đường sức điện 4 . Phương pháp giải
DẠNG 1: TÍNH CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG TẠI MỘT ĐIỂM Đặc điểm của véctơ cường độ điện trường E  : - Phương nằm trên đường thẳng nối điện tích điểm Q với điểm M. - Chiều cùng với chiều của lực điện khi q > 0, ngược chiều với chiều của lực điện khi q < 0. - Độ lớn: 2 0 4 Q E  r  · VÍ DỤ 1. Xác định véctơ cường độ điện trường tại điểm M trong không khí cách điện tích điểm q = 2.10-8 C một khoảng 3 cm. Hướng dẫn giải: q>0 nên E  có : + Điểm đặt tại M + Chiều: hướng ra xa q + Độ lớn: 9 8 5 2 2 9.10 . 2.10 2.10 ( / ) 1.0,03 k q E V m r     VÍ DỤ 2: Một điện tích q trong nước (ε = 81) gây ra tại điểm M cách điện tích một khoảng r = 26 cm một điện trường E = 1,5.104 V/m. Hỏi tại điểm N cách điện tích q một khoảng r = 17 cm có cường độ điện trường bằng bao nhiêu? Hướng dẫn giải: Do 2 1 E r  Nên 2 4 2 4 2 2 1,5.10 17 3,5.10 ( / ) 26 M N N N M N E r E V m E r E      VÍ DỤ 3: Một điện tích đặt tại điểm có cường độ điện trường 0,3 (V/m). Lực tác dụng lên điện tích đó bằng 5.10-4 (N). Độ lớn điện tích đó là bao nhiêu? Hướng dẫn giải: 4 5 3 .10 1,6.10 ( ) 0,3 F F q E q C E        DẠNG 2: XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG TỔNG HỢP TẠI M
Áp dụng nguyên lý chồng chất điện trường: - Xác định phương, chiều, độ lớn của từng véctơ cường độ điện trường do từng điện tích gây ra. - Vẽ véctơ cường độ điện trường tổng hợp (quy tắc hình bình hành). - Xác định độ lớn của cường độ điện trường tổng hợp từ hình vẽ. Khi xác định tổng của hai véctơ cần lưu ý các trường hợp đặc biệt: ↑↑, ↑↓,⊥, tam giác vuông, tam giác đều, ... Nếu không xảy ra các trường hợp đặt biệt thì có thể tính độ dài của véctơ bằng định lý hàm cosin: a2 = b 2 + c2 – 2bc.cosA. - Xét trường hợp tại điểm M trong vùng điện trường của 2 điện tích: E  E1  E2    + 1 2 1 2 E  E : E  E  E   + 1 2 1 2 E  E : E  E  E   + 2 2 1 2 1 2 E  E : E  E  E   + 2 2 1 2 1 2 1 2 (E , E )  : E  E  E  2E E cos   + Nếu E1 = E2 → E 1 2 cos 2 E   VÍ DỤ 1: Tại hai điểm A và B cách nhau 10 cm trong không khí có đặt hai điện tích q1 = 16.10-8 C, q2 = - 16.10-8 C. Xác định cường độ điện trường do hai điện tích điểm này gây ra tại M với MA = MB = 5 cm. Hướng dẫn giải: 9 8 1 1 2 2 2 2 1 9.10 . 16.10 576000( / ) 1.(5.10 ) k q E E V m  r       Vì 1 2 1 2 E  E : E  E  E  576000  576000 1152000(V / m)   VÍ DỤ 2: Hai điện tích q1 = 8.108 (C) và q2 =  8.108 (C) đặt trong không khí (=1) tại hai điểm A và B cách nhau 10 cm. Hãy xác định cường độ điên trường tại C sao cho CA = 2 cm, CB = 12 cm.