Bài tốn tụ điện Bài 1: Điện tích Q phân bố mặt cầu kim loại rắn tuyệt bán kính R Hãy xác định lực F tác dụng lên đơn vị diện tích mặt từ phía điện tích cịn lại Giải: Theo điều kiện mặt cầu rắn tuyệt đối nên bán kính thực khơng thể thay đổi Tuy nhiên tưởng tượng lực đẩy điện tích dấu, bán kính mặt cầu tăng lên chút ít, cụ thể lượng vơ nhỏ δR Mặt cầu tích điện có tính chất tụ điện – giữ ngun điện tích mà người ta truyền cho Điện mặt cầu liên hệ với điện tích hệ thức: V  Q 4 R Mặt khác, theo định nghĩa điện dung ta có V = Q/C, suy C = 4πεε0R Năng lượng tụ điện W = Q2/2C = Q2/(8πεε0R) Như tăng bán kính mặt cầu, lượng giảm lượng: ∆W = W – W’ = Q2 8 R  Q2 Q 2R  8 ( R  R) 8 R( R  R) Theo định luật bảo toàn lượng, độ biến thiên lượng cơng tồn phần A lực đẩy tĩnh điện yếu tố riêng rẽ mặt cầu thực Gọi F lực tác dụng lên đơn vị diện tích, ta có: A = F.4πR2.δR Do đó: F.4πR2.δR = F= Q 2R Từ lưu ý δR.