intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng Vật lý 1: Chương 5 - Nguyễn Xuân Thấu

Chia sẻ: Minh Nguyệt | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:52

45
lượt xem
7
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Vật lý 1 - Chương 5: Trường tĩnh điện" cung cấp cho người học các kiến thức: Tương tác điện - Định luật Coulomb, điện trường, định lý Ostrogradsky - Gauss, công của lực điện trường điện thế - Hiệu điện thế,... Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Vật lý 1: Chương 5 - Nguyễn Xuân Thấu

  1. CHƯƠNG 5 TRƯỜNG TĨNH ĐIỆN 1 Nguyễn Xuân Thấu -BMVL HÀ NỘI 2017
  2. I. TƯƠNG TÁC ĐIỆN – ĐỊNH LUẬT COULOMB 1. Sự nhiễm điện và một số khái niệm. - Cách làm nhiễm điện cho vật: có 3 cách cọ xát , tiếp xúc và hưởng ứng. - Có hai loại điện tích: dương (+) và âm (-). Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, trái dấu thì hút nhau. - Điện tích có giá trị nhỏ nhất gọi là điện tích nguyên tố: 2 e  1, 6.1019 C m e  9,1.1031 kg - Điện tích của một vật nhiễm điện luôn bằng bội số nguyên lần của điện tích nguyên tố: Q = ne • Giá trị tuyệt đối của điện tích được gọi là điện lượng. • Điện tích của một chất điểm gọi là điện tích điểm.
  3. I. TƯƠNG TÁC ĐIỆN – ĐỊNH LUẬT COULOMB 2. Thuyết điện tử: gồm các luận điểm sau - Vật chất được cấu tạo từ các nguyên tử (gồm một hạt nhân mang điện tích dương và các electron quay xung quanh). Ở trạng thái thường, nguyên tử trung hoà điện. - Khi nguyên tử mất electron  ion dương. Khi nguyên tử nhận electron  ion âm - Các (e) có thể chuyển động tự do từ nguyên tử này sang nguyên 3 tử khác, từ vật này sang vật khác gây ra sự nhiễm điện của vật.
  4. I. TƯƠNG TÁC ĐIỆN – ĐỊNH LUẬT COULOMB 3. Định luật bảo toàn điện tích. Phát biểu: Hệ cô lập thì điện tích của hệ được bảo toàn. 4
  5. I. TƯƠNG TÁC ĐIỆN – ĐỊNH LUẬT COULOMB 4. Định luật Coulomb. Phát biểu: Lực tương tác giữa hai điện tích điểm có phương nằm trên đường nối hai điện tích, là lực hút nhau nếu 2 điện tích trái dấu và đẩy nhau nếu 2 điện tích cùng dấu, có độ lớn tỷ lệ với tích giữa 2 điện tích và tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng. 5
  6. I. TƯƠNG TÁC ĐIỆN – ĐỊNH LUẬT COULOMB 4. Định luật Coulomb.   Trong chân không:  1 q1q 2 r12 q1q 2 r12 F12  2 . k 2 . 4 0 r r r r 1 q1 q 2 q1 q 2 F12  2 k 2 40 r r 0  8,86.1012 C2 / Nm 2 6 là hằng số điện 1 k  9.109 Nm 2 / C 2 40 là hằng số Coulomb
  7. I. TƯƠNG TÁC ĐIỆN – ĐỊNH LUẬT COULOMB 4. Định luật Coulomb. Trong các môi trường lực tương tác giảm đi  lần:    1 q1q 2 r12 q1q 2 r12 F12  2 . k 2 . 4 0 r r r r 1 q1 q 2 q1 q 2 F12  2 k 7 4 0 r r 2  gọi là độ điện thẩm hay hằng số điện môi tỷ đối của môi trường
  8. I. TƯƠNG TÁC ĐIỆN – ĐỊNH LUẬT COULOMB 4. Định luật Coulomb. - Định luật Coulomb đối với hệ điện tích điểm: khi điện tích q0 đặt trong hệ điện tích điểm q1, q2, …, qn thì lực tĩnh điện tác dụng lên q0:      F  F1  F2    Fn   Fi 8
  9. II. ĐIỆN TRƯỜNG 1. Khái niệm điện trường - Điện trường là môi trường vật chất bao quanh các điện tích, tác dụng lực lên điện tích khác đặt trong nó. Q q  9 F   q   F
  10. II. ĐIỆN TRƯỜNG 2. Véc-tơ cường độ điện trường Điện tích thử   F   M E   const E q0     q0 F q 0  0  F  E   q 0  0  F  E 10 a) Định nghĩa: Véc-tơ cường độ điện trường tại một điểm là một đại lượng có trị véc-tơ bằng lực tác dụng của điện trường lên một đơn vị điện tích dương đặt tại điểm đó Đơn vị: V/m
  11. II. ĐIỆN TRƯỜNG 2. Véc-tơ cường độ điện trường b) Véc-tơ cường độ điện trường gây ra bởi một điện tích điểm Q:    Q r 1 Q r  Ek 2.  . 2. M E r r 40 r r  r |Q| Q  M Ek 2 E 11 r   Q  0 : E Hướng ra xa điện tích Q   r  Q  0 : E Hướng vào điện tích Q Q
  12. II. ĐIỆN TRƯỜNG 2. Véc-tơ cường độ điện trường c) Véc-tơ cường độ điện trường gây ra bởi 1 hệ vật mang điện. Nguyên lý chồng chất điện trường.  n  Nguyên lí chồng chất điện trường: véctơ cường độ điện trường gây ra bởi một hệ điện tích điểm E   Ei bằng tổng của các véc-tơ cường độ điện trường gây i 1 ra bởi từng điện tích điểm của hệ. 12
  13. II. ĐIỆN TRƯỜNG 2. Véc-tơ cường độ điện trường c) Véc-tơ cường độ điện trường gây ra bởi 1 hệ vật mang điện. Nguyên lý chồng chất điện trường. 13
  14. II. ĐIỆN TRƯỜNG 2. Véc-tơ cường độ điện trường c) Véc-tơ cường độ điện trường do một vật tích điện gây ra:   dq  : mật độ điện khối E  dE   k 3 .r vËt mang ®iÖn vËt mang ®iÖn r : mật độ điện mặt dq  dV  dS  d : mật độ điện dài  14  dE r dq M
  15. II. ĐIỆN TRƯỜNG 2. Véc-tơ cường độ điện trường Ví dụ 1: Hai điện tích điểm cùng dấu q1 = q2 = q, đặt tại A và B cách nhau một khoảng 2a. Xét điểm M trên trung trực của hai điểm AB, cách đường thẳng AB một khoảng x. Xác định vectơ cường độ điện trường tại điểm M. Tìm x để EM đạt cực đại. 15
  16. II. ĐIỆN TRƯỜNG 2. Véc-tơ cường độ điện trường Ví dụ 1:    E  E1  E 2 q q E1  E 2  k 2  k 2 r a  x2 2kqx x0 E  2E1 cos   2 E0 (a  x 2 )3/ 2 16 a 4kq x E max  2 3 3a 2
  17. II. ĐIỆN TRƯỜNG 2. Véc-tơ cường độ điện trường Ví dụ 2: Xác định vectơ cường độ điện trường do vòng dây dẫn tròn bán kính R, tích điện đều với mật độ điện dài  gây ra tại điểm M trên trục vòng dây, cách tâm vòng dây một khoảng x. Xác định x để EM = 0; EM cực đại. 17
  18. II. ĐIỆN TRƯỜNG 2. Véc-tơ cường độ điện trường Ví dụ 2: Cường độ điện trường tại điểm M:      E  vßng d©y dE    vßng d©y  dE n  dE t   vßng d©y dE n  18 Các E t triệt tiêu do tính đối xứng!  Véc-tơ E hướng vuông góc với mặt phẳng vòng dây và ra xa vòng dây nếu vòng dây tích điện dương.
  19. II. ĐIỆN TRƯỜNG 2. Véc-tơ cường độ điện trường Độ lớn: kdq E  vßng d©y dE n   vßng d©y dE.cos    vßng d©y r 2 .cos  k.cos  kqx E r2  vßng d©y dq  2 (R  x 2 )3/2 19 x x0 cos   E0 2 2 R x r2  R 2  x2 R 2kq x E max  2 3 3.R 2
  20. II. ĐIỆN TRƯỜNG 2. Véc-tơ cường độ điện trường Ví dụ 3: Xác định vectơ cường độ điện trường do đĩa tròn bán kính R, tích điện đều với mật độ điện mặt  gây ra tại điểm M trên trục đĩa, cách tâm đĩa một khoảng x. 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2