Title 16 - KNTT - LỰC TƯƠNG TÁC COULOMB GIỮA HAI ĐIỆN TÍCH - HS.docx ✅

BÀI 16 : LỰC TƯƠNG TÁC GIỮA 2 ĐIỆN TÍCH I. LỰC HÚT, LỰC ĐẨY GIỮA CÁC ĐIỆN TÍCH: 1. Thí nghiệm sự nhiễm điện của các vật: - 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. 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 - 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. 2. Lực biểu diễn tương tác giữa các điện tích: 3. Điện tích, hai loại điện tích, tương tác điện:  Vật bị nhiễm điện còn được gọi là vật mang điện, vật tích điện hoặc điện tích.  Người ta thừa nhận rằng chỉ có hai loại điện tích là điện tích dương (ký hiệu bằng dấu -) và điện tích âm (ký hiệu bằng dấu -).  Lưu ý: khái niệm điện tích âm, điện tích dương trong vật lý khác với số âm, số dương trong toán học. Ví dụ số âm luôn luôn nhỏ hơn số dương nhưng không thể nói điện tích âm luôn luôn nhỏ hơn điện tích dương được.  Các điện tích cùng loại (cùng dấu) thì đẩy nhau. Các điện tích khác loại (khác dấu) thì hút nhau.  Lực hút, đẩy giữa các điện tích được gọi chung là lực tương tác giữa các điện tích (thường gọi tắt là lực điện).  Độ lớn của lực tương tác giữa các điện tích có phụ thuộc như thế nào vào khoảng cách giữa các điện tích? Đề xuất phương án thí nghiệm để kiểm tra dự đoán.
 Phương án thí nghiệm: ta dùng hai điện tích có độ lớn điện tích không đổi sau đó thay đổi khoảng cách giữa chúng xác định độ lón của lực tương tác trong các trường hợp để từ đó ta tìm được mối quan hệ giữa lực tương tác và khoảng cách. II. ĐỊNH LUẬT COULOMB: 1. Điện tích điểm, đơn vị điện tích:  Kí hiệu điện tích là q hoặc Q có đơn vị là cu-lông (C).  Vật tích điện có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách tới điểm đang xét gọi là điện tích điểm.  Người ta coi các quả cầu tích điện có bán kính nhỏ so với khoảng cách giữa chúng là các điện tích điểm, khoảng cách giữa các điện tích điểm này là khoảng cách giữa tâm của các quả cầu mang điện. 2. Định luật Coulomb:  Người thiết lập: Charles Coulomb (Pháp 1736 – 1806).  Dụng cụ đo: Cân xoắn Coulomb.  Phát biểu định luật: "Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm đặt trong chân không có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng".  Biểu thức nội dung định luật Coulomb đặt trong chân không 1212 22 0 qqkqq F 4rr  Trong đó F là lực điện hay lực tĩnh điện (N). 2 9 2 0 1N.m k9.10 4C     là hệ số tì lệ có độ lớn phụ thuộc vào môi trường trong đó đặt điện tích. 2 12 02 C 8,85.10 Nm    là hằng số điện. q 1 , q 2 là độ lớn điện tích (C). r là khoảng cách giữa hai điện tích điểm (cm, m).
 Từ biểu thức định luật Coloumb ta thấy 122 1 Fqq r∼∼  Khi đặt hai điện tích điểm trong một điện môi (môi trường cách điện, đồng tính, có hằng số điện môi là  (với 1 ) thì công thức của định luật Coulomb là : 12 2 kqq F r   Trong chân không thì 1, còn trong không khí thì 1.  Lưu ý: Định luật Coulomb chỉ áp dụng được cho: - Các điện tích điểm. - Các điện tích phân bố đều trên những vật dẫn hình cầu (coi như điện tích điểm ở tâm). 3. Đặc điểm véctơ lực:  Véc tơ lực tương tác giữa hai điện tích điểm có: - Điểm đặt trên mỗi điện tích. - Phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích. - Chiều đẩy nhau nếu cùng dấu 12qq0 hút nhau nếu trái dấu 12qq0 - Độ lớn 122kqqFN. r  4. Môt số hiện tượng:  Khi cho 2 quả cầu nhỏ nhiễm điện tiếp xúc sau đó tách nhau ra thì tổng điện tích chia đều cho mỗi quả cầu.  Hiện tượng xảy ra tương tự khi nối hai quả cầu bằng dây dẫn mảnh rồi cắt bỏ dây nối.  Khi chạm tay vào quả cầu nhỏ dẫn điện đã tích điện thì quả cầu mất điện tích và trở về trung hòa. 5. Ứng dụng: Mũi của “súng sơn" được nối với cực dương của một máy phát tĩnh điện, vật cần sơn được nối với cực âm của máy này. Các hạt sơn cực nhỏ khi bay ra khỏi mũi của súng sơn mang điện dương nên bị vật cần sơn mang điện âm hút dính chặt vào. Cách sơn tĩnh điện tiết kiệm được sơn, ít làm ô nhiễm môi trường, có nước sơn bền lâu hơn so với cách phun sơn thông thường. Nguyên lý hoạt động máy lọc không khí dựa trên sự phát tán các Ion âm vào trong không khí. Các ion này sẽ bám vào khói bụi, vi khuẩn trong không khí và bản tích điện dương của máy
sẽ hút giữ chúng lại trong máy. Máy còn chứa màng thẩm thấu ẩm giúp cân bằng độ ẩm trong không khí.