Điện trường SVIP

1. CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG

➤ Khái niệm điện trường

Khi đặt một điện tích điểm $q_1$ cố định tại một vị trí xác định trong không gian, sau đó đưa một điện tích điểm $q_2$ lại gần, ta thấy hai điện tích điểm này tương tác với nhau. Ta đã biết sự tương tác này được mô tả bởi định luật Coulomb.

Dạng vật chất bao quanh các diện tích được gọi là điện trường. Điện trường tác dụng lực điện lên các điện tích khác đặt trong nó. Tốc độ lan truyền tương tác giữa các điện tích trong điện trường có giá trị hữu hạn. Trong chân không, tốc độ này là 3.10⁸ m/s, bằng tốc độ ánh sáng.

➤ Cường độ điện trường

Đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu của điện trường gọi 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.

\(E=\dfrac{F}{q}\)

- Trong hệ SI, đơn vị của cường độ điện trường là vôn trên mét (V/m).

- Vì lực là đại lượng vectơ, \(q\) là đại lượng vô hướng nên cường độ điện trường là đại lượng vectơ. Vectơ cường độ điện trường \(\overrightarrow{E}\) tại một điểm được xác định bằng tỉ số giữa vectơ lực điện \(\overrightarrow{F}\) tác dụng lên một điện tích \(q\) đặt tại điểm đó và trị số của điện tích đó:

\(\overrightarrow{E}=\dfrac{\overrightarrow{F}}{q}\)

2. CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG CỦA ĐIỆN TÍCH ĐIỂM 

  Biểu diễn vectơ cường độ điện trường tại một điểm

- Độ lớn cường độ điện trường do một điện tích điểm \(Q\) đặt trong chân không hoặc trong không khí gây ra tại một điểm cách nó một khoảng \(r\) có giá trị bằng:

\(E=\dfrac{\left|Q\right|}{4\pi\varepsilon_0r^2}\)

- Cường độ điện trường của hệ điện tích điểm gây ra tại một điểm được tổng hợp từ cường độ điện trường của mỗi điện tích điểm.

\(\overrightarrow{E}=\overrightarrow{E_1}+\overrightarrow{E_2}+\overrightarrow{E_3}+...\)

 3. ĐƯỜNG SỨC ĐIỆN

➤ Điện phổ

Cho vào bể chứa dầu một ít hạt mịn, cách điện rồi khuấy đều để các hạt lơ lửng trong dầu. Đặt một hoặc hai quả cầu kim loại tích điện trong bể chứa dầu, ta thấy các hạt cách điện nằm dọc theo các đường nhất định. Hình ảnh các đường như vậy gọi là điện phổ.

Điện phổ xung quanh một điện tích

Điện phổ xung quanh hai điện tích cùng dấu

Điện phổ xung quanh hai điện tích trái dấu

➤ Khái niệm đường sức điện

Đường sức điện là các đường được vẽ trong điện trường sao cho hướng của vectơ cường độ điện trường tại mỗi điểm trên đường sức điện trùng với hướng của vectơ tiếp tuyến của đường sức điện tại điểm đó.

Các đường sức điện của điện trường xung quanh một điện tích dương

Hệ các đường sức điện của điện trường xung quanh hai điện tích dương đặt gần nhau

Hệ các đường sức điện của điện trường xung quanh hai điện tích trái dấu đặt gần nhau

➤ Khái niệm điện trường đều

Điện trường đều là điện trường có vectơ cường độ điện trường tại mọi điểm đều bằng nhau. Điện tường đều có các đường sức điện song song, cách đều nhau.

1. 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. Vectơ cường độ điện trường \(\overrightarrow{E}\) tại một điểm được xác định bằng tỉ số giữa vectơ lực điện \(\overrightarrow{F}\) tác dụng lên một điện tích \(q\) đặt tại điểm đó và trị số của điện tích đó:

\(\overrightarrow{E}=\dfrac{\overrightarrow{F}}{q}\)

3. Độ lớn cường độ điện trường do một điện tích điểm \(Q\) đặt trong chân không hoặc trong không khí gây ra tại một điểm cách nó một khoảng \(r\) có giá trị bằng:

\(E=\dfrac{\left|Q\right|}{4\pi\varepsilon_0r^2}\)

4. Đường sức điện là các đường được vẽ trong điện trường sao cho hướng của vectơ cường độ điện trường tại mỗi điểm trên đường sức điện trùng với hướng của vectơ tiếp tuyến của đường sức điện tại điểm đó.

5. Mật độ đường sức điện được vẽ theo quy ước sau: một điện tích nhất định đặt vuông góc với vectơ 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.

6. Đường sức điện xuất phát ở điện tích dương và kết thúc ở điện tích âm.