Title 17 - KNTT - ĐIỆN TRƯỜNG - CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG - GV.docx ✅

BÀI 17 : ĐIỆN TRƯỜNG – CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG I. 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 và gắn liền giữa các điện tích.  Tính chất cơ bản của điện trường tác dụng lực điện lên các điện tích khác đặt trong nó.  Điện trường tĩnh là điện trường do các điện tích đứng yên gây ra. II. CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG: 1. Cường độ điện trường:  Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho tác dụng lực của điện trường tại điểm đó, kí hiệu là E và được xác định bằng công thức : F EFqEFqE q → →→→ ( q là điện tích thử ) . Trong đó -1E N/C = N.C là cường độ điện trường. F N F là lực của điện trường. qC là độ lớn điện tích thử. q0 thì F→ cùng phương, cùng chiều với E.→ q0 thì F→ cùng phương, ngược chiều với E.→ 2. Đặc điểm của véctơ cường độ điện trường:  Cường độ điện trường là một đại lượng véctơ.  Véc tơ cường độ điện trường E→ ở một điểm trong điện trường cùng phương, cùng chiều với lực điện F→ tác dụng lên điện tích thử q0 tại điểm đó.  Cường độ điện trường của một điện tích điểm Q có: - Điểm đặt tại điểm đang xét. - Phương là đường thẳng nối điện tích và điểm đang xét. - Chiều hướng ra xa Q nếu Q > 0, hướng về Q nếu Q < 0. - Độ lớn : 2 0 Q Ek r  Trong đó E V/m là độ lớn cường độ điện trường. Q C là độ lớn điện tích gây ra điện trường. 12 08,86.10F/m là độ điện thẩm trong chân không.  là hằng số điện môi của môi trường, trong chân không thì 1, trong không khí thì 1. Q > 0 Q < 0 r r MEr MEr
rm là khoảng cách từ điện tích đến điểm ta xét. III. ĐIỆN PHỔ, ĐƯỜNG SỨC ĐIỆN: 1. Hình ảnh điện phổ: Một điện tích Hai điện tích cùng dấu Hai điện tích trái dấu 2. Định nghĩa đường sức điện:  Đường sức điện là đường mà tiếp tuyến tại mỗi điểm của nó là giá của véctơ cường độ điện trường tại điểm đó.  Nói cách khác đường sức điện là đường mà lực điện tác dụng dọc theo nó. 3. Đặc điểm của đường sức điện:  Tại mỗi điểm trong điện trường ta có thể vẽ được một và chỉ một đường sức đi qua. Các đường sức điện không cắt nhau.  Đường sức điện là những đường có hướng. Hướng của đường sức điện là hướng của véctơ cường độ điện trường tại điểm đó.  Đường sức điện của điện trường tĩnh điện là đường không khép kín. Nó đi ra từ điện tích dương và kết thúc ở điện tích âm. Nếu chỉ có một điện tích thì các đường sức điện từ điện tích dương ra vô cực hoặc từ vô cực về điện tích âm.  Tuy các đường sức điện là dày đặc, nhưng người ta chỉ vẽ một số ít đường theo quy ước sau: “Số đường sức đi qua một diện tích nhất định đặt vuông góc với đường sức điện tại điểm mà ta xét thì tỉ lệ với cường độ điện trường tại điểm đó”.  Ở chỗ có cường độ điện trường lớn thì đường sức điện sẽ mau (dày hơn), ở chỗ có cường độ điện trường nhỏ thì đừng sức điện sẽ thưa. 4. Hình dạng đường sức của một số điện trường: một điện tích dương một điện tích âm một điện tích dương một điện tích âm hai điện tích dương.
IV. NGUYÊN LÍ CHỒNG CHẤT ĐIỆN TRƯỜNG:  Giả sử có các điện tích q 1 , q 2 , ….., q n gây ra tại M các vecto cường độ điện trường 12nE,E,....Errr thì vector cường độ điện trường tổng hợp do các điện tích gây ra tuân theo nguyên lý : 12nEEE....E→→→→ V. EM CÓ BIẾT: Trong con dông, thường xuất hiện những đám mây tích điện do các hạt nước trong đó nhiễm điện, chúng tạo ra những vùng điện trường mạnh quanh các đám mây này. Khi các đám mây tích điện trái dấu tới gần nhau có thể xảy ra hiện tượng phóng điện mà ta gọi là sét. Bề mặt của Trái Đất luôn có một điện trường có phương thẳng đứng, hướng từ trên xuống dưới và cường độ vào khoảng từ 100 V/m đến 200 V/m. Các hạt bụi mịn lơ lửng trong không khí được phân loại dựa vào kích thước của chúng như pm1, pm2.5,pm10,... con số đứng sau chữ pm chỉ đường kính tối đa của hạt bụi tính theo đơn vị . Ví dụ pm2.5 là hạt bụi mịn có đường kính tối đa bằng 2,5 . Hạt bụi mịn này thường tích điện dương nên không thể bay lên cao và phân tán đi xa được và là nguyên nhân chính gây ô nhiễm môi trường ở các thành phố lớn.
BÀI TẬP TỰ LUẬN Dạng 1 : TÍNH CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG DO MỘT ĐIỆN TÍCH ĐIỂM GÂY RA Câu 1: Một điện tích -7q = 10 C đặt trong điện trường của điện tích Q chịu tác dụng của lực điện trường -3F = 3.10 N. a. Tìm cường độ điện trường tại điểm đặt của q. b. Tìm độ lớn điện tích Q biết q và Q cách nhau 30 cm. Hướng dẫn giải a. Cường độ điện trường tại điểm đặt của q là -3 4 -7 F3.10 E = = = 3.10 V/m. q10 b. Độ lớn điện tích Q là 42 7 9 2 2 Q3.10.0,3 E = k Q3.10 C. rk9.1 r 0 E  Câu 2: Một điện tích điểm -6q = 10 C đặt trong không khí: a. Xác định cường độ điện trường tại điểm M cách điện tích 30 cm, biểu diễn bằng hình vẽ. b. Đặt tại M ở câu “a” một điện tích 7q'2.10C. Xác định lực điện tác dụng lên q'. c. Đặt điện tích trong chất lỏng có hằng số điện môi 16. Điểm N có cường độ điện trường như câu a cách điện tích bao nhiêu? Hướng dẫn giải a. Cường độ điện trường tại điểm M là 96 5 22 kQ9.10.10 E10 V/m. r1.0,3    b. Lực điện tác dụng lên điện tích q' là 57 Fq'E10.2.100,02 N. c. Khoảng cách r đặt trong điện môi là 22 11 EE'r'0,075 m7,5 cm. r'r'  Câu 3: Một điện tích 7q10 C đặt trong điện trường của một điện tích điểm Q chịu tác dụng lực F3 mN. Tính độ lớn của điện tích Q biết rằng hai điện tích cách nhau một khoảng r30 cm trong chân không. Hướng dẫn giải - Độ lớn cường độ điện trường 5 3.10 V/m.E q F  - Độ lớn của điện tích Q bằng 252 29 QEr3.10.0,3 EkQ0,3 μC. rk9.10