Content text Chu de 1 LUC TUONG TAC COULOMB GIUA HAI DIEN TICH.pdf
Treo thanh nhựa A bằng một dây chỉ để nó có thể quay tự do rồi dùng len cọ xát một đầu của nó. a. Dùng len cọ xát một đầu thanh nhựa B rồi đưa lại gần đầu đã được cọ xát của thanh nhựa A. b. Dùng lụa cọ xát một đầu thanh thuỷ tinh C rồi đưa lại gần đầu đã được cọ xát của thanh nhựa A. Khi cọ xát những vật như thanh thủy tinh, thanh nhựa, mãnh poliêtilen,... vào lụa hoặc dạ...thì những vật đó sẽ hút được những vật nhẹ như giấy, sợi bông... Ta nói rằng những vật đó đã bị nhiễm điện. Nhờ hiện tượng này mà ta có thể kiểm tra được một vật có nhiễm điện hay không. Ví dụ 1: Thế nào là một vật nhiễm điện? Vật nhiễm điện là vật có khả năng hút hay đẩy các vật khác hoặc phóng tia lửa điện sang các vật khác. Một vật có thể nhiễm điện do cọ xát, tiếp xúc với vật nhiễm điện khác hoặc do hưởng ứng. Ví dụ 2: Giải thích tại sao bụi bám chặt vào các cánh quạt máy bằng nhựa mặc dù các cánh quạt này thường xuyên quay rất nhanh. Do khi quay các cánh quạt cọ xát vào không khí nên bị nhiễm điện và hút các hạt bụi nhẹ trong không khí, làm chúng dính chặt vào cánh quạt. Ví dụ 3: Nêu ví dụ về một vật nhiễm điện hút hoặc đẩy một vật khác? I LỰC HÚT – LỰC ĐẨY GIỮA CÁC ĐIỆN TÍCH Giải thích Thanh nhựa cọ xát với với len sẽ nhiễm điện âm nên khi hai thanh nhựa lại gần nhau sẽ đẩy ra xa vì cả hai thanh nhựa nhiễm điện cùng dấu. Thanh thủy tinh cọ xát với lụa sẽ nhiễm điện dương và thanh nhựa nhiễm điện âm nên đưa hai thanh lại gần nhau chúng sẽ hút nhau vì nhiễm điện trái dấu. Chủ đề 01 LỰC TƯƠNG TÁC COULOMB GIỮA HAI ĐIỆN TÍCH Chương III ĐIỆN TRƯỜNG
Khi chải tóc bằng một chiếc lược nhựa và sau đó giữ chiếc lược gần gương, sẽ thấy những sợi tóc bị bám lên chiếc lược. Mặc áo len và cọ tay trên bề mặt thảm, bạn có thể thấy những sợi len bám vào tay bạn. Nội dung thuyết electron: Thuyết electron được dùng để giải thích các hiện tượng về điện dựa trên sự cư trú và di chuyển của các electron. Theo thuyết electron thì: Nguyên tử có cầu tạo gồm hạt nhân và các electron chuyển động xung quanh hạt nhân. Hạt nhân nguyên tử mang điên tích dương và chiếm hầu hết khối lượng nguyên tử. Bình thường, nguyên tử trung hòa về điện. Do khối lượng electron rất nhỏ so với khối lượng hạt nhân nguyên tử nên chúng rất linh động. Dưới một tác nhân nào đó (ví dụ: cọ xát, tiếp xúc,...) electron có thể bứt ra khỏi nguyên tử và di chuyển từ vật này sang vật khác. Các cách làm cho vật bị nhiễm điện: NHIỄM ĐIỆN DO CỌ XÁT NHIỄM ĐIỆN DO TIẾP XÚC NHIỄM ĐIỆN DO HƯỞNG ỨNG Là sự nhiễm điện khi các vật khác bản chất, trung hòa về điện được cọ xát với nhau. Là sự nhiễm điện khi một vật trung hòa về điện đặt tiếp xúc với một vật nhiễm điện. Là sự nhiễm điện khi một vật A (vật dẫn điện) trung hòa về điện đặt gần nhưng không tiếp xúc với một vật B nhiễm điện. Hai vật nhiễm điện trái dấu. Hai vật nhiễm điện cùng dấu. Hai đầu vật A, gần và xa vật B, lần lượt nhiễm điện trái dấu và cùng dấu với vật B. Có sự di chuyển electron từ vật này sang vật khác. Có sự di chuyển electron từ vật này sang vật khác. Không có sự di chuyển electron từ vật này sang vật khác mà có sự phân bố lại điện tích trên vật bị nhiễm điện. II THUYẾT ELECTRON – ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH Chú ý Nếu vật trung hòa về điện mà bị mất electron thì lúc này vật nhiễm điện dương. Nếu vật trung hòa về điện mà nhận thêm electron thì lúc này vật nhiễm điện am.
Tổng đại số điện tích trên vật bị nhiễm điện thay đổi Tổng đại số điện tích trên vật bị nhiễm điện thay đổi. Tổng đại số điện tích trên vật bị nhiễm điện không thay đổi Sau tiếp xúc, nếu đưa thanh kim loại ra xa quả cầu thì thanh kim loại vẫn nhiễm điện Sau hưởng ứng, nếu đưa vật A ra xa vật B thì vật A trở về trạng thái trung hòa như lúc đầu. Công thức tính điện tích của mỗi vật bị nhiễm: Mỗi vật nhiễm điện có nghĩa là nó chứa n số electron hoặc n số proton. Do đó độ lớn điện tích của mỗi vật phải là bội số độ lớn điện tích của electron 19 q n e q n e n.1,6.10 C. − = = = Định luật bảo toàn điện tích: Định luật : "trong một hệ cô lập về điện, tổng đại số của các hạt điện tích là không đổi". Hệ cô lập về điện là hệ không có sự liên hệ, trao đổi điện tích với bên ngoài. Nếu có n quả cầu có hình dạng giống nhau lần lượt tích các định tích là 1 2 n q , q ,...q . Khi cho chúng tiếp xúc với nhau rồi đưa ra xa thì điện tích sẽ phân bố lại và chia đều cho mỗi quả cầu. Gọi 1 2 n q' , q ',..., q ' lần lượt là điện tích của các quả cầu lúc sau 1 n 1 2 n q ... q q ' q ' ... q ' n + + = = = = Ví dụ 1: Trong giờ học Vật Lí, một bạn học sinh phát biểu rằng khi đưa một vật A nhiễm điện lại gần một vật B không nhiễm điện, thì vật B bị nhiễm điện do hưởng ứng và tổng điện tích của vật B khác không. Hãy nhận xét về phát biểu trên của bạn học sinh này. Phát biểu trên của bạn học sinh không hợp lý vì vật B bị nhiễm diện do hưởng ứng nhưng tổng điện tích của vật B vẫn bằng không do vật B không trao đổi diện tích với vật A. Ví dụ 2: Một mẫu sắt nhỏ 6 gram có thể chứa ta khoảng 24 10 electron. Vậy vì sao các electron này không bay ra khỏi mẫu sắt, mặc dù giữa chúng luôn tồn tại lực đẩy? Vì trong nguyên tử sắt có chứa hạt proton mang điện tích dương để trung hòa lại các điện tích nên các hạt electron này không bay ra khỏi mẫu sắt. Ví dụ 3: Khi đưa một đầu của thanh nhiễm điện âm lại gần một quả cầu không tích điện thì thanh và quả cầu có tương tác hút hoặc đẩy nhau hay không? Tại sao? Khi đưa một đầu của thanh nhiễm điện âm lại gần một quả cầu không tích điện thì thanh và quả cầu sẽ hút nhau vì quả cầu bị nhiễm điện do hưởng ứng với phần quả cầu nằm gần thanh bị nhiễm điện dương.
Ví dụ 4: Các xe bồn chở xăng/dầu thường được treo một sợi dây xích dài làm bằng sắt dưới gầm xe. Trong quá trình di chuyển, sẽ có những lúc dây xích được chạm nhẹ xuống mặt đường. Hãy giải thích vì sao người ta phải làm như vậy? Vì khi di chuyển, thân xe chở xăng/dầu có thể cọ xát với không khí và thành của bồn chứa nên dễ bị nhiễm điện gây ra cháy nổ. Do vậy các xe chở xăng dầu thường có một đoạn dây xích thả xuống mặt đường để truyền điện tích dư từ xe xuống mặt đường. Ví dụ 5: Vào những ngày thời tiết lạnh, đặc biệt là vào mùa đông, ta thường hay gặp một số hiện tượng như: bị “điện giật” khi chạm tay vào tay nắm cửa kim loại như hình bên dưới hay nghe tiếng lách tách khi thay quần áo. Vậy nguyên nhân của hiện tượng này là gì? Đây chính là hiện tượng tĩnh điện và chúng không gây ảnh hưởng tới sức khỏe con người. Thông thường, yếu tố tĩnh điện từ quần áo, chăn chủ yếu do nguyên liệu, tính chất lý hóa của các loại xơ sợi bên trong. Tĩnh điện là hiện tượng xảy ra do mất cân bằng điện tích trên bề mặt của một vật liệu, do sự tương tác giữa các điện tích với nhau. Ví dụ 6: Một vật dẫn A cô lập không tích điện đang được nối đất. Đưa một điện tích dương B lại rất gần vật dẫn này. Vật dẫn A được tích điện dương, âm hay không tích điện khi: a. Đưa B ra xa rồi mới thôi nối đất vật dẫn A? b. Thôi nối đất vật dẫn A rồi mới đưa B ra xa. a. Khi đưa B ra xa rồi mới thôi nối đất vật dẫn A: Trong trường hợp này, điện tích dương từ B sẽ không được truyền đến vật dẫn A qua đường dẫn tiếp xúc vì không có đường dẫn nào. Do đó, vật dẫn A sẽ không bị tích điện dương hay âm. b. Khi thôi nối đất vật dẫn A rồi mới đưa B ra xa: Khi nối đất vật dẫn A, dòng điện sẽ chảy qua nó để đưa nó về cân bằng điện tích. Trong trường hợp này, khi thôi nối đất vật dẫn A, vật dẫn này sẽ giữ lại một phần điện tích dương từ B, do đó sẽ tích điện dương.