Ôn tập chương 1: Điện tích - Điện trường

I - ĐIỆN TÍCH - LỰC ĐIỆN TRƯỜNG - THUYẾT ELECTRON

1. Các loại nhiễm điện

Vật nhiễm điện vật mang điện, điện tích là vật có khả năng hút được các vật nhẹ.

Có 3 hiện tượng nhiễm điện là: nhiễm điện do cọ xát, nhiễm điện do do tiếp xúc và nhiễm điện do hưởng ứng.

2. Định luật Cu_Lông (Coulomb): Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm đạt 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

\(F = k\dfrac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{{r^2}}}\)  với \(k = {9.10^9}N.{m^2}/{C^2}\)

Tổng quát trong môi trường có hắng số điện môi \(\varepsilon \): \(F = k\dfrac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{\varepsilon {r^2}}}\)

3. Thuyết electron

Thuyết electron (e) dựa vào sự cư trú và di chuyển của các e để giải thích các hiện tượng điện và các tính chất điện của các vật. Trong việc vận dụng thuyết e để giải thích các hiện tượng nhiễm điện (do cọ xát, tiếp xúc, hưởng ứng), ta thừa nhận chỉ có e có thể di chuyển từ vật này sang vật kia hoặc từ điểm này đến điểm kia trên vật.

- Nguyên tử mất (e) trở thành ion dương (+), ngược lại nguyên tử nhận (e) trở thành ion âm (-)

- Vật nhiễm điện âm khi số (e) nhiều hơn số (p) (thừa e) và ngược lại

4. Định luật bảo toàn điện tích

+ Một hệ cô lập về điện, nghĩa là hệ không trao đổi điện tích với các hệ khác thì, tổng đại số các điện tích trong hệ là một hằng số.

+ Khi cho hai vật tích điện q1 và q2 tiếp xúc với nhau rồi tách chúng ra thì điện tích của chúng sẽ bằng nhau và là \(q{'_1} = q{'_2} = \dfrac{{{q_1} + {q_2}}}{2}\)

II - ĐIỆN TRƯỜNG - CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG

1. Điện trường

Xung quanh mỗi điện tích tồn tại một môi trường (dạng vật chất) bao quanh điện tích và gắn liền với điện tích gọi là điện trường. Điện trường này tác dụng lực điện lên các điện tích khác đặt trong nó.

2. Cường độ điện trường

Cường độ điện trường là đại lượng đặc trưng cho tác dụng mạnh yếu của điện trường tại một điểm

Cường độ điện trường đặc trưng cho tác dụng lực điện của điện trường tại điểm đó

$E = \dfrac{F}{{\left| q \right|}}$

- Đơn vị: V/m

*  Cường độ điện trường là đại lượng vectơ được biểu diễn bằng vectơ cường độ điện trường: Có phương, chiều trùng với phương, chiều của lực điện tác dụng lên điện tích thử q dương và ngược lại    

Ta suy ra: $\left[ \begin{array}{l}q > 0 \to \overrightarrow F  \uparrow  \uparrow \overrightarrow E \\q < 0 \to \overrightarrow F  \uparrow  \downarrow \overrightarrow E \end{array} \right.$

*Cường độ điện trường của một điện tích điểm Q tại điểm cách nó một khoảng r trong chân không (hoặc trong không khí)  :$E = k\dfrac{{\left| Q \right|}}{{{r^2}}}$

- Nếu đặt điện tích trong môi trường điện môi đồng chất: $\overrightarrow E  = \dfrac{{\overrightarrow F }}{q}$$E = k\dfrac{{\left| Q \right|}}{{\varepsilon .{r^2}}}$   Với $\varepsilon $ :là h/số điện môi của môi trường.

* Véc tơ CĐ ĐT tại một điểm do điện tích điểm Q qây ra:

- Đặc điểm: Điểm đang khảo sát

- Phương: Đường thẳng nối điểm k/s với điện tích gây điện trường

- Chiều: Hướng ra xa nếu Q>0

  Hướng vào gần nếu Q<0

- Độ lớn: $E = k\dfrac{{\left| Q \right|}}{{\varepsilon .{r^2}}}$

3. Nguyên lí chồng chất điện trường: $\overrightarrow E = \overrightarrow {{E_1}}  + \overrightarrow {{E_2}}  + ... + \overrightarrow {{E_n}} $

III - CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN - ĐIỆN THẾ - HIỆU ĐIỆN THẾ - TỤ ĐIỆN

1. Công của lực điện trường

* Đặc điểm:  Công của lực điện tác dụng lên tác dụng lên một điện tích  không phụ thuộc vào dạng quỹ đạo mà chỉ phụ thuộc vào điểm đầu và điểm cuối của quỹ đạo (vì lực điện trường là lực thế).

* Biểu thức: \({A_{MN}} = qEd\) hay \({A_{MN}} = {{\rm{W}}_M} - {{\rm{W}}_N}\)

2. Điện thế - Hiệu điện thế

- Điện thế: ${V_M} = \dfrac{{{A_{M\infty }}}}{q}$

- Hiệu điện thế: ${U_{MN}} = {V_M} - {V_N} = \dfrac{{{A_{MN}}}}{q}$

* Liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế: $E = \dfrac{U}{d}$

3. Tụ điện - Ghép tụ điện

a. Điện dung của tụ điện

\(C = \dfrac{Q}{U}\) (Đơn vị là F, mF….)

- Công thức tính điện dung của tụ điện phẳng:  $C = \dfrac{{\varepsilon .S}}{{{{9.10}^9}.4\pi .d}}$

Với S là phần diện tích đối diện giữa 2 bản.

b. Ghép tụ điện

c. Năng lượng của tụ điện

- Khi tụ điện được tích điện thì giữa hai bản tụ có điện trường và trong tụ điện sẽ dự trữ một năng lượng. Gọi là  năng lượng điện trường trong tụ điện.

- Công thức: $W = \dfrac{{Q.U}}{2} = \dfrac{{C.{U^2}}}{2} = \dfrac{{{Q^2}}}{{2C}}$

Luyện bài tập vận dụng tại đây!