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

Bài giảng Vật lý 2 - Chương 1: Trường tĩnh điện

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:72

22
lượt xem
4
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Vật lý 2 - Chương 1: Trường tĩnh điện. Chương này cung cấp cho học viên những kiến thức về: tương tác điện – định luật bảo toàn điện trường; điện trường; định lí O - G; công của lực điện trường – điện thế, hiệu điện thế; các ví dụ về giải bài toán tĩnh điện; lưỡng cực điện; một số ứng dụng của tĩnh điện;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Vật lý 2 - Chương 1: Trường tĩnh điện

  1. VẬT LÝ 2 Giảng viên: TS. Đỗ Quang Trung Email: trung.doquang@phenikaa-uni.edu.vn
  2. 3/10/2022 http://phenikaa-uni.edu.vn
  3. Chương 1 TRƯỜNG TĨNH ĐIỆN http://phenikaa-uni.edu.vn
  4. NỘI DUNG I – Tương tác điện – Định luật bảo toàn đt II - Điện trường III – Định lí O - G IV – Công của lực điện trường – điện thế, hđt V – Các ví dụ về giải bài toán tĩnh điện. VI – Lưỡng cực điện VII – Một số ứng dụng của tĩnh điện http://phenikaa-uni.edu.vn
  5. I – TƯƠNG TÁC ĐIỆN – ĐỊNH LUẬT BTĐT 1 – Sự nhiễm điện: Các vật sau khi bị chà xát có thể hút hoặc đẩy nhau. Ta nói chúng bị nhiễm điện. Vật nhiễm điện có chứa các điện tích. 3/10/2022 http://phenikaa-uni.edu.vn
  6. I – TƯƠNG TÁC ĐIỆN – ĐỊNH LUẬT BTĐT 2 – Điện tích, định luật bảo toàn điện tích: • Có hai loại điện tích: dương (+) và âm (-). • Điện tích có giá trị nhỏ nhất gọi là điện tích nguyên tố: −19 ±e =±1, 6.10 C • 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. • Hệ cô lập thì tổng điện tích của hệ được bảo toàn. • Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, trái dấu thì hút nhau. http://phenikaa-uni.edu.vn
  7. I – TƯƠNG TÁC ĐIỆN – ĐỊNH LUẬT BTĐT 3 – Định luật Coulomb:  q1 r12 q2 +  - F12 → q2 → q1 + r 12 + F12 http://phenikaa-uni.edu.vn
  8. I – TƯƠNG TÁC ĐIỆN – ĐỊNH LUẬT BTĐT q1 → q2 3 – Định luật Coulomb: r 12 + + → F12 Lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên trong chân không: → → q1q 2 r12 k = 9.109 (Nm2/C2) F12 = k 2 . r r r: k/c giữa 2 đtích − Phương: Trong mtvc đẳng hướng, lực tương giảm đi ε lần: → →  − Chiều: tác → Fck  F12 = ε F | q1q 2 | − Độ lớn: F=k  εr 2 − Điểm đặt: http://phenikaa-uni.edu.vn
  9. I – TƯƠNG TÁC ĐIỆN – ĐỊNH LUẬT BTĐT Ví dụ: Cho điện tích q1 = 5µC và q2 = - 4µC đặt tại hai điểm A và B cách nhau 20cm trong không khí. a) Tính lưc tương tác giữa hai điện tích. b) Đặt thêm điện tích q3 = 8µC tại C cách A 16cm và cách B 12cm. Tính lực tác dụng lên q3. Giải q1 q2 a) Lực tương tác giữa hai + r → - điện tích: F k | q1q 2 | 9.109.5.10−6.4.10−6 F= = = 4,5N εr 2 1.0, 22 http://phenikaa-uni.edu.vn
  10. I – TƯƠNG TÁC ĐIỆN – ĐỊNH LUẬT BTĐT b) Lực tác dụng lên q3: → → → q1 q2 + 20 -→ = F13 + F23 F 12 F23 → → 16 → Do F13 ⊥ F23 nên:= F13 + F23 2 2 + F F q3 → Mà: F13 k | q1q 3 | 9.109.5.10−6.8.10−6 F13 = = = 14N ε.r 2 1.0,16 2 9 −6 −6 k | q 2 q 3 | 9.10 .4.10 .8.10 F23 = = = 20N ε.r 2 1.0,12 2 ⇒= F 142 + 20= 2 24, 4N http://phenikaa-uni.edu.vn
  11. II – ĐIỆN TRƯỜNG 1 – Khái niệm về 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  + + F  q F - http://phenikaa-uni.edu.vn
  12. II – ĐIỆN TRƯỜNG 2 – Vectơ cường độ điện trường: → E M → → → → → Lực đt F E F = qE E= M q → → q > 0: F ↑↑ E → → q < 0: F ↑↓ E → ĐT tĩnh: E không thay đổi theo t/g. → ĐT đều: E không thay đổi theo k/g. Đơn vị đo cường độ điện trường: (V/m) http://phenikaa-uni.edu.vn
  13. II – ĐIỆN TRƯỜNG 3 – Vectơ CĐĐT do một điện tích điểm gây ra: → → → Q r 1 Q r * Phương: E k= . . 2. → εr r 4πε0 εr r 2 * Chiều: E |Q| E=k 2 1 −12 * Độ lớn: εr =ε0 = 8,85.10 F/ m 4π.9.10 9 * Điểm đặt: → M M EM → r → → + N → r E - → r EN http://phenikaa-uni.edu.vn
  14. II – ĐIỆN TRƯỜNG Ví dụ: Cho điện tích Q = 8nC đặt trong không khí. Tính cường độ điện trường do Q gây ra tại điểm M và N cách Q 20cm và 30cm. → → M EM Giải: Q r1 + Cđđt tại M: N → → −9 EN |Q| 8.10 r2 E M = k 2 = 9.109 εr1 1.0, 2 2 ⇒ EM = 1800V / m Cđđt tại N: −9 |Q| 8.10 EN = k 2 = 9.10 9 = 800V / m εr2 1.0,3 2 http://phenikaa-uni.edu.vn
  15. II – ĐIỆN TRƯỜNG 4 – Vectơ CĐĐT do hệ điện tích điểm gây ra: (Nguyên lí chồng chất điện trường) → n → → E = ∑ Ei E1 i =1 → M E → E2 + - q1 q2 http://phenikaa-uni.edu.vn
  16. II – ĐIỆN TRƯỜNG 4 – Vectơ CĐĐT do hệ điện tích điểm gây ra: Ví dụ 1: → q2 q1 E1 Cho: q1 = 2.10-9C; + → - q2 = - 8.10-9C A M E2 B AB = 10cm → → → Tính CĐĐT tại: E M= E1 + E 2 ⇒ E M =E1 + E 2 a) MA = MB = 5cm −9 | q1 | 2.10 b) NA = 10cm; E = k = 9.10 9 = 7200V / m εr1 1 2 2 NB = 20cm 1.0, 05 −9 | q2 | 8.10 c) CA = 6cm; E 2 = k 2 = 9.109 = 28800V / m CB = 8cm εr2 1.0, 05 2 d) DA = DB =10cm ⇒ E M = 7200 + 28800 = 36000V / m http://phenikaa-uni.edu.vn
  17. II – ĐIỆN TRƯỜNG 4 – Vectơ CĐĐT do hệ điện tích điểm gây ra: → → q2 E1 E 2 10cm q1 10cm + - N → → → A B E N= E1 + E 2 ⇒ E N =| E1 − E 2 | −9 | q1 | 9 2.10 E1 = k 2 = 9.10 = 1800V / m εr1 1.0,1 2 −9 | q2 | 8.10 E 2 = k 2 = 9.109 = 1800V / m εr2 1.0, 2 2 ⇒ E N = E1 − E 2 =1800 − 1800 = 0 V / m http://phenikaa-uni.edu.vn
  18. II – ĐIỆN TRƯỜNG 4 – Vectơ CĐĐT do hệ điện tích điểm gây ra: → → → Cđđt tại C: E= E + E q1 q2 → → 1 2 + 10 - Do E1 ⊥ E 2 nên: → E2 8 6 → = E E +E 2 1 2 2 C → E Mà: E1 −9 | q1 | 2.10 = E1 k= 9.10 9 = 5000V / m εr12 1.0, 06 2 −9 | q2 | 8.10 = E 2 k= 9.10 9 = 11250V / m εr2 2 1.0, 08 2 ⇒E = C 5000 + 11250 2 = 12311 V / m 2 http://phenikaa-uni.edu.vn
  19. II – ĐIỆN TRƯỜNG 4 – Vectơ CĐĐT do hệ điện tích điểm gây ra: → → → Cđđt tại D: E= E + E q1 q2 1 2 + 10 - E= E + E + 2E1.E 2 .cos120 2 1 2 2 0 E= E + E − E1.E 2 2 2 → 1 2 E2 → Mà: | q1 | 2.10 −9 E = E1 k= 9.10 9 = 1800V / m D → εr12 1.0,1 2 E1 −9 | q2 | 8.10 = E 2 k= 9.10 9 = 7200V / m εr2 2 1.0,1 2 ⇒ = E 1800 + 7200 − 1800.7200 2 2 = 6490V / m http://phenikaa-uni.edu.vn
  20. Ví dụ 2: II – ĐIỆN TRƯỜNG Hai điện tích điểm cùng dấu q1 = q2 = q, đặt tại A và B cách nhau một khoảng 2a trong không khí. Xét điểm M trên trung trực của 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. http://phenikaa-uni.edu.vn
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2