Vật lý đại cương chương 1 trường tĩnh điện

47 734 0
Vật lý đại cương   chương 1  trường tĩnh điện

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

1.1 Tương tác điện – Định luật Coulomb 1.2 Điện trường 1.3 Đường sức điện trường – Điện thông 1.4 Định lý Ostrogradski – Gauss (O – G) 1.5 Công lực điện trường – Điện thế, hiệu điện 1.6 Liên hệ cường độ điện trường điện 1.7 Lưỡng cực điện TƢƠNG TÁC ĐIỆN – ĐỊNH LUẬT BTĐT Điện tích, định luật bảo toàn điện tích: • Có hai loại điện tích: dƣơng (+) âm (-) • Điện tích có giá trị nhỏ gọi điện tích nguyên tố: • Điện tích vật nhiễm điện : •Giá trị tuyệt đối điện tích gọi điện lượng • Điện tích chất điểm gọi điện tích điểm • Hệ cô lập điện tích hệ đƣợc bảo toàn Chú ý : •Bề mặt trái đất xem nguồn vô tận để giữ điện tích  nối vật nhiễm điện xuống đất vật ……………………… •Nếu vật nhiễm điện dương trái đất cung cấp electron để trung hoà •Nếu vật nhiễm điện âm electron vật truyền xuống đất để trở nên trung hòa BẢO TOÀN ĐIỆN TÍCH Thí dụ: cầu kim loại tích điện +1C –2C Nếu nối cầu sợi dây kim loại phân bố điện tích cầu? +1C -2C ? ? Vật dẫn điện - Vật cách điện Vật dẫn điện vật electron dịch chuyển tự bên Vật cách điện vật điện tích không dịch chuyển tự bên 1.1 Tương tác điện – Định luật Coulomb Năm 1785 Charles Coulomb French physicist (1736-1806) 1.1 Tương tác điện – Định luật Coulomb Tƣơng tác điện Định luật Coulomb Trong môi trường chân không F0  Nm k  ( ) : hệ số tỉ lệ 40 C F 0   ( ) 36.10 m : số điện 1.1 Tương tác điện – Định luật Coulomb Trong môi trường khác: q1.q F0 q1.q F k  r 40 r Hằng số điện môi số chất (…: số điện môi trường) 1.1 Tương tác điện – Định luật Coulomb   q1q r12 F12  k r r   q1q r21 F 21  k r r   F12 F 21 Nguyên lý tổng hợp lực tĩnh điện: 1.2 Điện trƣờng Khái niệm điện trƣờng: môi trường vật chất đặc biệt, …………………… điện tích ……………… lên điện tích khác đặt _ Xét điểm M điện trường, đặt M điện tích điểm q1, q2, …, qn F1 F2 Fn q1 q qn F E q F  M + Q F1 q1 : vectơ CĐĐT điểm M gây Q , đơn vị: …… E : đặc trưng cho điện trường về ……………………………………… 1.5 Công lực điện trường – Điện thế, hiệu điện Điện Tại M điện trƣờng, lần lƣợt đặt M điện tích điểm q1, q2, …, qn + W1 q q Wt1 Wt Wt n q k q1 q2 qn r V :điện gây điện tích điểm q điểm cách khoảng r _ Chọn gốc điện ………, C=… : V 1.5 Công lực điện trường – Điện thế, hiệu điện Điện gây bởi: _Một điện tích điểm: _Hệ điện tích điểm: _Vật tích điện: q V  k C r VM  VM   V   vat md i dV   vat md qi k C riM dq k C r Nếu chọn gốc điện vô cực C=0 1.5 Công lực điện trường – Điện thế, hiệu điện Ví dụ : Cho q1 = 5.10– 8C; q2 = - 8.10– 8C, đặt A, B không khí Tính điện M cách A, B 10 cm, 20cm Chọn gốc điện vô M Giải V q2 q1 + A V B 1.5 Công lực điện trường – Điện thế, hiệu điện Hiệu điện A MN  q q  q  k  k   q0 (VM  VN )  q0 rN   rM ……… : Hiệu điện điểm M N điện trường Công lực điện trƣờng dịch chuyển q0: AMN  q0 1.5 Công lực điện trường – Điện thế, hiệu điện Mặt đẳng : quỹ tích điểm không gian có ………… điện 1.5 Công lực điện trường – Điện thế, hiệu điện Tính chất mặt đẳng Công lực điện dịch chuyển điện tích q0 từ điểm M đến điểm N mặt đẳng ………….: (VM = VN): A  q (V  V )  MN M N Tại điểm vectơ cường độ điện trường ………… với mặt đẳng qua điểm dA  q E.ds  E.ds  Qua điểm điện trường xác định mặt đẳng thế, mặt đẳng ……………… 1.5 Công lực điện trường – Điện thế, hiệu điện 1.5 Công lực điện trường – Điện thế, hiệu điện 1.6 Liên hệ cường độ điện trường điện _Xét hai mặt đẳng gần điện trƣờng: dA  q0  dA  q0 E.ds Khi …… ds hướng theo chiều cos    900 E …… hướng với ds …… điện Vectơ cường độ điện trường luôn ……………………… điện 1.6 Liên hệ cường độ điện trường điện dV dV  E.ds.cos  E cos    ds (E cos : thành phần E dọc theo phương ……) .V E   s (chỉ biểu diễn biến thiên V theo ……………………) Ex  Ey  Ez  1.6 Liên hệ cường độ điện trường điện Ví dụ: Điện điện trƣờng có dạng:V(x,y,z)=a(x2 + y2 + z2),với a=const>0 Xác định CĐĐT điểm M(x,y,z) Những mặt đẳng có dạng nhƣ nào? Giải: Cường độ điện trường: V Ex    x V Ey    y V Ez    z E E 1.6 Liên hệ cường độ điện trường điện Giải:(tt) Để tìm dạng mặt đẳng ta giải phƣơng trình: V(x, y, z) C 2  a(x  y  z ) C  x y z  2 Mặt đẳng mặt …………………………….: 1.7 Lưỡng cực điện Định nghĩa: LCĐ hệ hai điện tích +q –q đặt  cách khoảng nhỏ -q + q _ Mỗi lƣỡng cực điện đƣợc đặc trƣng đại lƣợng gọi ……… lƣỡng cực điện: _ Cƣờng độ điện trƣờng gây lƣỡng cực điện:  E  E1  E2 E1 M kq /  E  2E1.cos   2 r1 r1 kq kpe E  r1 r kpe E r  r1 + +q E  E2 r  pe -q 1.7 Lưỡng cực điện _ Xét điểm M giá lƣỡng cực điện: CĐĐT M: kq kq r2  r2  E | E   E  |   kq 2 r r r r Mà: r  r  / 2; r  r  / 2r 2kq 2kpe  E  kq   r r r  E  E M   E pe + +q r Hay:  -q E 2kpe E r  E M  E 1.7 Lưỡng cực điện Lƣỡng cực điện đặt điện trƣờng F F tạo thành + …………… làm cho LCĐ …… điện trƣờng F Khi pe  E : LCĐ ………… _ F pe Giải thích tƣợng …………………., nguyên lí hoạt động ………… [...]... quỹ đạo của electron trong nguyên tử hidro Điện trường trên bề mặt của hạt nhân Urani Giá trị 10 3 N/C 10 5 N/C 10 5 N/C 3 10 6 N/C 5 10 11 N/C 3 10 21 N/C 1. 2 Điện trƣờng Nguyên lý chồng chất điện trƣờng: Hệ điện tích điểm: E 1. 2 Điện trƣờng Ví dụ : Cho hai điện tích điểm cùng dấu q1 = q2 = q, đặt tại A và B cách nhau một khoảng 2a a/ Xác định vectơ cường độ điện trường tại điểm M nằm trên trung trực của... đi ra từ điện tích dương, đi vào điện tích âm 1. 3 Đường sức điện trường – Điện thông Qui ƣớc vẽ: Mật độ các đường sức tỉ lệ với …………của nơi nào điện trường mạnh thì đường sức sẽ …… nơi nào điện trường yếu thì đường sức sẽ ……… điện trường đều thì các đường sức ………………… ……………………… 1. 3 Đường sức điện trường – Điện thông Hình ảnh hệ đƣờng sức điện trƣờng (điện phổ) : 1. 3 Đường sức điện trường – Điện thông... cực đại r A+ a q1 x a +B q2 1. 2 Điện trƣờng Giải:  Cđđt tại M: E  q Dễ thấy: E1 E 2 k 2 r  E hướng ………… với AB và có độ lớn: E   r A + q1 M a a H x  x=0 x B + q2 E E max  1. 2 Điện trƣờng Vật mang điện: do 1 phần tử dq gây ra: dE  CĐĐT E do toàn vật mang điện gây ra: E 1. 2 Điện trƣờng Sự phân bố điện tích trên các vật mang điện: Phân bố 1 chiều: Phân bố 2 chiều: d dV   dS Mật độ điện. .. của lực điện trường – Điện thế, hiệu điện thế * Tính chất thế của trƣờng tĩnh điện: q 0 q q 0 q A MN  k k r r Phụ thuộc ……………………… Công của lực Không phụ thuộc ……………… điện trƣờng Bằng … khi dịch chuyển theo đƣờng cong kín Điện trường tĩnh là ………………………… Điện tích đặt trong điện trường sẽ mang năng lượng dưới dạng …………… 1. 5 Công của lực điện trường – Điện thế, hiệu điện thế Thế năng của một điện tích... đƣờng sức điện trƣờng (điện phổ) : Ống trụ tích điện Mặt phẳng tích điện 1. 3 Đường sức điện trường – Điện thông Sự gián đoạn của đƣờng sức điện trƣờng E …………tại biên giới 2 môi trường vectơ cảm ứng điện D D  .E  D , đơn vị: D không phụ thuộc vào môi trường nên phổ các đường cảm ứng là 1. 3 Đường sức điện trường – Điện thông Thông lƣợng của vectơ CĐĐT (điện thông) : gửi qua diện tích dS là đại lượng... tích trong điện trƣờng Công của lực thế: AMN  Wt  Wt A MN q 0 q q 0 q k k r r Wt  Wt: Thế năng của điện tích điểm q0 đặt trong điện trƣờng của điện tích điểm q _ Khi chọn gốc thế năng ở …………: C = … 1. 5 Công của lực điện trường – Điện thế, hiệu điện thế Điện thế Tại M bất kì trong điện trƣờng, lần lƣợt đặt các M điện tích điểm q1, q2, …, qn + W1 q 1 q Wt1 Wt 2 Wt n q k q1 q2 qn r V :điện thế... bởi một điện tích điểm q tại điểm cách nó một khoảng r _ Chọn gốc điện thế ở ………, khi đó C=… : V 1. 5 Công của lực điện trường – Điện thế, hiệu điện thế Điện thế gây ra bởi: _Một điện tích điểm: _Hệ điện tích điểm: _Vật tích điện: q V  k C r VM  VM   V   vat md i dV   vat md qi k C riM dq k C r Nếu chọn gốc điện thế ở vô cực thì C=0 1. 5 Công của lực điện trường – Điện thế, hiệu điện thế... thế Ví dụ : Cho q1 = 5 .10 – 8C; q2 = - 8 .10 – 8C, đặt tại A, B trong không khí Tính điện thế tại M cách A, B lần lượt là 10 cm, 20cm Chọn gốc điện thế ở vô cùng M Giải V q2 q1 + A V B 1. 5 Công của lực điện trường – Điện thế, hiệu điện thế Hiệu điện thế A MN  q q  q 0  k  k   q0 (VM  VN )  q0 rN   rM ……… : Hiệu điện thế giữa 2 điểm M và N trong điện trường Công của lực điện trƣờng trong... cường độ điện trường gây bởi đĩa tròn phẳng tích điện đều 1. 3 Đường sức điện trường – Điện thông Định nghĩa: Đường sức điện trường là đường vẽ trong điện trường sao cho: tiếp tuyến với nó ở mỗi điểm trùng với phương của tại điểm đó chiều của đường sức là chiều của Tính chất: Qua bất kỳ một điểm nào trong điện trường cũng vẽ được một đường sức Các đường sức ………………… Đường sức của điện trường tĩnh ………………,... : d E  (S) Điện thông gửi qua toàn bộ diện tích S:  E  d E  (Đơn vị:………)  (S) Thông lượng cảm ứng điện hay điện dịch thông: D   (S) d D  (Đơn vị : …) 1. 4 Định lý Ostrogradski – Gauss (O – G) Định lý O-G:(xét cho mặt kín) _ Điện thông gởi qua mặt kín (S) ………… bằng ………………… các điện tích ……………… mặt kín đó chia cho hằng số điện  0 : E   E.dS  D S1 S2 S S3 (S) _ Thông lượng điện cảm gởi ... Coulomb   q1q r12 F12  k r r   q1q r 21 F 21  k r r   F12 F 21 Nguyên lý tổng hợp lực tĩnh điện: 1. 2 Điện trƣờng Khái niệm điện trƣờng: môi trường vật chất đặc biệt, …………………… điện tích... trị 10 3 N/C 10 5 N/C 10 5 N/C 3 10 6 N/C 5 10 11 N/C 3 10 21 N/C 1. 2 Điện trƣờng Nguyên lý chồng chất điện trƣờng: Hệ điện tích điểm: E 1. 2 Điện trƣờng Ví dụ : Cho hai điện tích điểm dấu q1 = q2 = q,... Qua điểm điện trường xác định mặt đẳng thế, mặt đẳng ……………… 1. 5 Công lực điện trường – Điện thế, hiệu điện 1. 5 Công lực điện trường – Điện thế, hiệu điện 1. 6 Liên hệ cường độ điện trường điện _Xét

Ngày đăng: 07/12/2015, 03:24

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan