SGK Vật lí 11: Phần 1

Chia sẻ: Hung Hung | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:160

Thêm vào BST

Báo xấu

904
lượt xem 377
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu Vật lí 11: Phần 1 giới thiệu về điện học, điện từ học với những nội dung chính như điện tích, điện trường; dòng điện không đổi; dòng điện trong các môi trường; từ trường; cảm ứng điện từ. Mời các bạn tham khảo Tài liệu để bổ sung thêm kiến thức về điện học nói chung và Vật lí nói riêng.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: SGK Vật lí 11: Phần 1

B O G I A O DUC VA DAO TAO «< 1 r NHA XUAT BAN GIAO DUC VIET NAM
BO GIAO DUC VA DAO TAO LUONG DUYEN BINH (Tdng Chu bien) VU QUANG (Chu bien) NGUYfiN XUAN CHI - DAM TRUNG DON BUI QUANG HAN - D O A N DUY HINH IX (Tdi bdn lan thit ha) NHA XUAT BAN GIAO DUC VIET NAM
CAUTRUCCAC TRANG SACH GIAO KHOA 1. Phan ndi dung bai hoc gom cac trang in thanh hai cdt : mot cdt la ndi dung chinh cija bai hoc, cdt cdn lai chQ nhd, trinh bay cac hinh ve, tranh, anh, bieu bang, dd thi, cac ndi dung thii yeu, cac cau hdi (ki hieu | ^ i ) de giao vien va hoc sinh cung tham gia xay dung bai hoc. Tuy nhien, vdi cac hinh, dd thi,... cd kich thudc Idn thi in tran trang. 2. Sau phan ndi dung bai hoc la phan tdm tit bai hoc, duoc in dam. Cudi mdi bai hoc la phSn cau hdi (ki hieu "? ) va bai tap (ki hieu ) de hoc sinh lam d nha. Phin dap an va dap so bai tap duoc in a cudi cudn saeh. 3. Sau mot sd bai hoc cd nhung bai doc them ghi la "Em cd biet ?" Ch/u tracli nliiem xuat ban : Chu tich HDQT kiem Tong Giam doc NGO TRAN AI Pho Tong Giam doc kiem Tong bien tap N G U Y I N QUY THAO Bien tap lan dau N G U Y § N TIEN BINH - PHAM TH! NGOC T H A N G Bien tap tai ban D 6 THj Bl'CH LIEN Bien tap kJ thuat: TA THANH TUNG Trinh bay bia va minh hoa TA THANH TUNG SCfa ban in Dd THI Bl'CH LIEN Che ban : CONG TY CO PHAN Ml THUAT VA TRUYEN THONG Ban quyen thuoc Nha xuat ban Giao due Viet Nam - Bo Giao due va Dao tao Trong saeh co silr dung mot so tu lieu anh eua Thong tan xa Viet Nam va cac tac gia khac. VAT LI 11 Ma s o : CH105T0 In 115.000 cuon (ST), khd 17 x 24 cm. In tai Cong ty c6 phan In Khoa hoc Ky thuat - HN. So in: 116. S o X B : 01-2010/CXB/568-1485/GD. In xong va nop IL/U chieu thang 2 nam 2010.
PHAN MOT DIENH. DIEN TCr HOC Nam cham dien eua mot xiclotron Nhung kien thuc ve Dien hoc va Dien tit hoc la co so eua nhieu ung dung quan trong trong ddi song va trong cac nganh ki thuat hien dai.
DIEN HOC. DIEN TU* HOC • • • • fe- Dien tich, Dien triidng ^^? Dong dien khong doi "J .; dien trong cac moi trUdng *' Tu ti'u'dng ^^ C. dien tii
CHL/ONG I Dien tich. Dien tri/crng ••r wHm ! "wP^ May phat tinh dien Van-do-grap (Vandergraaf) Trong chuong nay, ta de cap den nhung dac trung quan trong nhat eua dien tich va dien trudng. 06 la nhung van de sau : Dien tich, Dien trudng Dinh luat Cu-I6ng. Thuyet electron Cuong do dien trudng. Dudng sue dien Dien the. Hieu dien the Tu dien. Dien dung eua tu dien
OlEN TICH D I N H LUAT CU-LONG O Trung hoc ca sd (THCS), ta da biet cac vat mang dien hoae hut nhau, hoae day nhau. Luc tuong tac dd phu thuoc vao nhung yeu td nao va tuan theo quy luat nao ? I - SU" NHIEM OlEN CUA CAC VAT. DIEN TICH. TUOfNG TAC DIEN 1. SU nhiem dien eua cac vat Ta da biet, khi co xat nhiing vat nhu thanh thuy tinh. thanh nhira. manh poHetilen,... vao da hoae lua.... th) nhiJng vat do se co the hiit duoc nhiJng vat nhe nhu meiu giay, sgi bong,... Ta noi rSng nliitiig vat do dd hi iiliiem dien. Hinh 1.1 Ngay nay, nguoi ta vSn dira vao hien tuong hiit Sau khi CO xat vao da, chiec thuoc nhua cac vat nhe de kiem tra xem mot vat co nhi^m dien hut dupe mau xop. hav kh6n2. 2. Dien tich. Dien tich diem Vat bi nhilm dien con goi la vat mang dien, vat tfch dien hay la mot dien tfch. Dien la mot thuoc tfnh ciia vat va dien tfch la so do do Ion ciia thuoc tfnh do. Tuong tu nhu khoi luong la so do miic quan tinh eua mot vat. Hinh 1.2 Dien ticli diem la mot vat tfch dien co kfch thu6c rat nho so voi khoang each tai die'm ma ta xet. H I Tren Hinh 1.2, AB va MN la 3. TUofng tac dien. Hai loai dien tich hai thanh da du'Oc nhiem dien. Mui ten chi chieu quay cue dau 6 0 THCS, ta da .lam nhieu thf nghiem dd thay cac khi dua dau M den gan, Hdi dau dien tfch hoae daiy nhau, hoae hiit nhau (Hinh 1.2). B va dau M nhiem dien cung dau Su day hay hiit nhau giOa cac dien tfch do la hay trai dau ? sif tuang tac dien. H I
Ngucfi ta thira nhan rang chi co hai loai dien tfch Chii y : Khai niem dien ticti am, dien la dien tfch duong (kf hieu bang da'u +) va dien tfch tfch duong trong Vat If hoc khac vdi khai niem .so am, sd duong trong am (kf hieu bang da'u - ) . Toan hoc. ChSng han, sd am ludn Cdc dien tieh cdng loai (dau) thi day nhau. ludn nhd hon sd dtrong, nhimg nguoc lai khdng the noi dien tich am ludn Cae dien tieh khde loai (dau) thi hut nhau. ludn nhd hon dien tfch duong duoc. II - DjNH LUAT CU-LONG. H A N G SO DIEN MOI I.Djnh luat Cu-long Nam 1785, Cu-I6ng, nha bac hoc ngucd Phap, Mn dau tien thiet lap duoc dinh luat ve su phu thuoc ciia lue tuong tac giiia cac dien tfch diem (goi tat la lUc dien hay licc Cu-ldng) vao khoang each giiia chiing. Ong dCing mot chiec can xoan de do lue Sac-lo Cu-I6ng (Charles Coulomb, day giiia hai qua cau nho tfch dien ciing dau (Hinh 1736 - 1806), nha bac hoc ngudi 1.3). Hai qua cau nho nay dugfc coi la nhiing dien Phap CO nhieu edng trinh nghien euu tfch diem. ve tinh dien va tii. Can xodn Cu-ldng A la qua cSu kim loai cd dinh gan d dau mot thanh thang dung. B la qua cau kim loai linh ddng gdn d dau mot thanh nam ngang. Dau kia ciia thanh cd mot qua ddi trong. ^ va B duoc tich dien ciing dau. Thanh nam ngang dugc treo bang mot sgi day manh cd tinh dan hoi chdng lai sir xoan. Khi hai qua cau d^y nhau, thanh ngang se quay cho den khi tac dung ciia lue day tfnh dien can bang vdi tac dung ciia lire dan hdi ciia day H;n/7 1.3 treo. Biei gdc quay va chifiu dai ciia thanh ngang, ta se tinh dugc lue day Can xo^n Cu-I6ng tinh dien giiia hai qua cau A va B.
Ket qua, 6ng tha'y lue nay ti le nghich vdi binh ^ ' Neu tang khoang each giiia hai qua cau len ba lan thi \uc phuong khoang each giiia hai qua cau. I * tuong tac giufa chung tang hay giam bao nhieu lan ? Mat khac, c6 the chiing minh bang thuc nghiem la : lue tuong tac giiia hai dien tfch ti le thuan vdi tfch do Idn eua hai dien tfch do. Q2 Hinh 1 4 Phdi hop eae ket qua tren, ta ed dinh luat Cu-ldng duoc phat bieu nhu sau : De nghien cihi sir phu thuoc ciia Luc hut hay day gida hai dien tich diem ddt lue tuong tac giOa hai qua cau A va B trong chdn khdng cd phuffng trung vdi dudng trong can xoan Oi4dng (Hinh 1.3) thdng ndi hai dien tieh diem dd, cd do Idn ti le vao do Idn ciia dien tich, ta cd th^ giii nguyen dien tich eua qua cau B va thuan vdi tieh do Idn eua hai dien tieh vd ti le cho qua cau A tie'p xiic vdi mot qua nghich vdi binh phuong khoang each giua chung cau kim loai C, gidng het no nhung (Hinh 1.4). trung hoa v6 dien. Vi If do ddi xirng, dien tich CLia qua cau A se bi chia lam ddi. Cii nhu vay, ta cd the tiep tue lam cho dien tich ciia qua cau ,4 bang F=km (i.i) —. - I TT'--- dien tfch ban dau. Ta se 4 8 16 trong dd, k la he sd ti le, phu thuoc vao he don vi tha'y do Idn eua lue tac dung giiia hai ma ta dung. Trong he don vi SI, k ed gia tri : qua cSu A va B bang —> - - ^ > - dd Idn ciia lue ban dau. Nhu vay, lue N.m^ dien ti le vdi dien tfch eua qua cau A. /: = 9.109 (1.2) Tuong tii, liic dien ciing ti 16 vdi dien "c^ tieh Ciia qua cau B. Do dd. lire dien ti le vdi tfch eua hai dien ti'ch. Viec nghien ciiu lire tuong tac giiia cac dien tfch da eho phep ta do dugc cae dien tich, tiic la so sanh do Idn Ciia dien tfch edn do vdi dien tfch don vi. Mudn the, ta chi can so sanh lue tuong tac eua hai dien tfch nay vdi mdt dien tfch thu ba dat each Trong edng thiie (1.1), F duoc do bang don vi chiing nhiing khoang bang nhau, niutcfn (N); r duoe do bang don.vi met (m); cdn q. trong ciing mot mdi trudng. va
2. Liic tifong tac giOfa cac dien tich diem dat Bang 1.1 trong dien moi dong tinh. Hang so dien moi HSng so dien moi ciia mot sd chat a) Dien mdi la mdi trudng each dien. i Chat e i Khong khi 1,000594 b) Thf nghiem chiing td rang, khi dat cac dien tfch (6 dieu kien chuan) (coi nhubangi) diem trong mot dien mdi ddng tfnh (chang han Dau hoa 2,1 trong mot chat dau each dien) thi lire tuong tac gifia Nude nguyen chat 81 chiing se yeu di e lan so vdi khi dat chiing trong Parafin 2 chan khdng. e duoc goi la hang so' dien mdi eua Giay 2 mdi trudng (e > 1). Cdng thiic eua dinh luat Cu-ldng trong trudng hop nay la : Mica 5,7-^7 Ebonit 2,7 m i Thuy tinh F=k (1.3) 5 - 10 sr i Thach anh 4,5 1 Ddi vdi chan khdng thi e = 1. J c) Hang sd dien mdi la mdt dac trung quan trong » j Khong the ndi ve hang so' dien moi ciia chat nao dudi day ? cho tfnh chat dien ciia mot chat each dien. Nd cho biet, khi dat cdc dien tich trong chat do thi luc tde A. Khdng khi khd. dung giiia chiing senhd di bao nhieu lan so vai khi B. Nude tinh khie't. C. Thuy tinh. ddt chiing trong chdn khdng. ^ E D. Dong. Cac dien tich ciing dau thi day nhau, trai dau thi hut nhau. Life hut hay day giu'a hai dien tich diem dat trong chan khong co phUOng trung vdi dudng thang noi hai dien tich diem do, co do Idn ti le thuan vdi tfch do Idn cCia hai dien tich va ti le nghjch vdi binh phUong khoang each giufa chung. F = k " ^ ' ' 1 . ^ = 9.10^^^' Ocn vi dien tich la culong (C). CAU HOI VA BAI TAP 3. Lye tuong tac giua cac dien tich khi dat trong 1. Dien tich diem la gi ? mot dien moi se Idn hay nho hon khi dat trong 2. Phat bieu dinh luat Cu-ldng. chan khdng ?
Hang so dien moi eua mot chat cho ta biet 6. Trong trudng hop nao sau day, ta cd the coi dieu gi ? cac vat nhi^m dien la cac dien tich diem ? A. Hai thanh nhua dat gan nhau. B. Mot thanh nhua va mot qua cau dat gan nhau. C. Hai qua cau nhd dat xa nhau. D. Hai qua cau Idn dat gan nhau. Chpn cau dung. Neu nhung diem giong nhau va khac nhau Khi tang dong thdi dd Idn ciia hai dien tich .. ^. , , .. ^ ,. .,•,.,-. .... .^,, , . u'•- u- I- - ^-' giua dinh dinh luat Cu4ong va dinh luat van vat diem va khoang each giua chung len gap doi Z- A' • • • hap dan. thi lye tuong tac giua chiing A. tang len gap ddi. D . , . . - . , 8. Hai qua cau nho mang hai dien tich cd dd Idn B. giam di mot nua. u- u J - . - U U .;> . u- bang nhau, dat each nhau 10 cm trong chan C. giam di bdn lan. I^l^^^g ^^^ ^^^ ^^^^^ 1^^ ^^3^ ^^^ 1^^ ,3 g .|Q-3 ^ D. khdng thay ddi. Xac dinh dien tich ciia hai qua cau dd. Em CO biet ? SON TiNH OlEN Trong cdng nghe son phun, ngudi ta dung mot sung cd khi nen de phun nhung hat son nhd li ti den bam vao vat can son. Dong tac nay gidng nhu viec phun nude hoa hay phun thud'c mudi... Mot phan nhung hat son den bam vao vat can son. Mot phan kha Idn bay vao khdng khi vua gay lang phi, vua gay d nhidm. De khic phuc nhuac diem nay, ngudi ta da cai tien cdng nghe son phun thanh cdng nghe son tmh dien. Trong cdng nghe nay, mui eua sung phun lam bang kim loai va duac ndi vdi cue duong eua mot may phat tinh dien. Cue am eua may duoc ndi vdi vat can son. Cac hat son bay ra khdi sung phun se duoc nhidm dien duong va bi hut ve phia vat can son. So vai Idp son phun thi lop son tinh dien se bam chic hon vi cd them luc dien hut cac hat son vao vat can son. Trong cdng nghe nay, vat can son phai bang kim loai. 10
THUYET ELECTRON 2 D I N H LUAT BAO TOAN DIEN TICH Dua tren co so nao de giai thfeh cac hien tuong nhiem dien ? . --©- I - THUYET ELECTRON 1. Cau tao nguyen tii ve phUc'ng dien dien. Dien tich nguyen to a) Nguyen tir ed ca'u tao gdm mot hat nhan mang dien duong nam d trung tam va eae electron mang dien am chuyen ddng xung quanh. Hat nhan ed eau tao gdm hai loai hat la ncrtron khdng mang dien va trinh 2.1 Mo hinh nguyen tCi heli prdtdn mang dien duong (Hinh 2.1). Electron cd dien tfch la -1,6.10"'^ C va khdi luong la 9,1.10-3' ]^g protdn ed dien tfch la +1,6.10"'^ C va khdi lugfng la 1,67.10"^^ kg. Khdi luong eua notron xap XI bang khdi luong eua prdtdn. Sd prdtdn trong hat nhan bang sd electron quay Ta higu sir trung hoa ve dien eua xung quanh hat nhan nen do Idn ciia dien tfch nguyen tir nhu sau : VI tdng di6n duong ciia hat nhan bang do Idn eua dien tfch am tich ciia cac electron cd do Idn bang eua cac electron va nguyen tir d trang thai trung hoa dien tich ciia hat nhan va khoang vi dien. each giiia cac electron va hat nhan rat nhd so vdi khoang each ttr b) Trong cac hien tuong dien ma ta xet d chuong nguyen tir nay den nguyen tir khac nen lire dien ma he dien tfch nay tac trinh Vat If Trung hoe pho thdng (THPT) thi dien dung len cac dien tich khac coi nhu tfch eua electron va dien tfch eiia prdtdn la dien tfch bang khdng. Do do nguyen tu nay nhd nhat ma ta ed the ed duoe. Vi vay, ta goi chung khdng cd tuong tac dien vdi cac la nhung dien tich nguyen to {km hoae duong). nguyen tir khac. n
2 . T h u y e t electron Su eu tru va di chuyen eua eae electron tao nen eae hien tugfng dien va tfnh chat dien mudn mau mudn ve eiia tu nhien. Ml Hay van dung thuyet Thuyet difa vdo su cu tru vd di chuyen eua cdc electron de giai thich hien tuong electron de gidi thich cdc hien tuang dien vd cdc tinh nhilm dien eua thanh thuy tinh chat dien eua cdc vat goi Id thuyet electron. H I khi CO xat vao da. Cho rang, tron^g hien tuong nay, thuy tinh bj Ndi dung eua thuyet electron vd viec giai thfeh nhiem dien dUdng va chi co cac su nhidm dien eiia cae vat nhu sau : electron co the di chuyen tU vat a) Electron cd the rdi khdi nguyen tti de di chuyen no sang vat kia. ttr noi nay den noi khac. Nguyen t;i bi mat electron se trd thanh mot hat mang dien duong goi la ion duang. Vf du : Nguyen tu natri bi mat mot electron se trd thanh ion Na""". b) Mot nguyen tu trung hoa cd the nhan them electron de trd thanh mot hat mang dien am va duoe goi la ion dm. Vf du : Nguyen tii elo nhan them mot electron se trd thanh ion Cl~. e) Mot vat nhidm dien am khi sd electron ma nd ehiia Idn hon so dien tfch nguyen td ducmg (prdtdn). Neu sd electron ft hon sd prdtdn thi vat nhiSm dien duong. I I - V A N DUNG 1. Vat (chat) dan dien va vat (chat) each dien Vat (chat) ddn dien Id vat (chat) co chua nhieu dien tich tudo. Dien tfch tu do la dien tfch cd the di chuydn tir diem nay den diem khac trong pham vi the tfch ctia vat dan. Kim loai ed ehiia nhieu electron tu do ; eae dung dich axit, bazo va mudi ed ehua nhieu ion tu do. Chung ddu la cac chat dan dien. ^ Hay neu mot dinh nghla khac Vat (chat) each dien la vat (clidt) khong chua ve vat dan dien va vat each dien. hodc chua rat it dien dch tu do. Khdng khf khd, dau, thuy tinh, sii, cao su, mot sd nhua,... la eae chat B : Chan khdng d i n dien hay each dien. ^ • R ] each dien ? Tai sao ? 12
2. Sii nhiem dien do tiep xuc Neu cho mot vat chua nhidm dien tiep xiic vdi mot vat nhidm dien thi nd se bi nhi6m dien ciing da'u vdi vat dd. Dd la sU nhiim dien do tiep xuc. Neu cho hai qua ci\x kim loai da tfch dien tiep xiic vdi nhau va do chfnh xac cae dien tfch, ta se tha'y tong Hinh 2.2 dien tfch ciia hai qua eau sau khi tiep xiic bang tong dai sd dien tfch eua hai qua eau trude khi tiep xtic (Hinh 2.2). Nhu vay, viec gan da'u cho hai loai dien tfch tuy la hinh thurc, nhung nd da giiip ta tfnh toan dugc cae dien tfch theo phuong phap dai sd. H I PP! Hay giai thich su nhiem dien eua mot qua cau kim loai khi cho nd tiep xuc vdi mot vat nhiem dien dUdng. 3. Su nhiem dien do hUcrng uTng Dua mot qua eau A nhi6m dien duong lai gan dau M ciia mot thanh kim loai MN trung hoa ve dien (Hinh 2.3). Ta tha'y dau M nhiSm dien am, edn t /W + N dau N nhidm dien duong. Su nhidm dien ciia thanh kim loai MN la su nliiem dien do hudng ung (hay Hinh 2.3 hien tuong cam ling tinh dien). Ne'u dua qua eau A ra xa, thanh kim loai MA'' lai trd lai trang thai trung hoa vi dien. Di6u dd chiing td do Idn eua eae dien tfch am va duong d eae dau M va A^ la bang nhau. CE B 5 Hay van dung thuyet electron de giai thich hien tUdng nhiem Hien tuong tuong tu cung xay ra khi qua cau A dien do hudng ung. Biet rang nhiem dien am. trong kim loai cd electron tU do. Ill - DjNH LUAT BAO TOAN DIEN TICH Trong mot he vat ed lap ve dien, tdng dai so eua cae dien tieh Id khdng ddi. He vat cd lap ve dien la he vat khdng ed trao doi dien tfch vdi cac vat khac ngoai he. 13
Thuyet electron la thuyet dUa vao sUcUtru va di chuyen eua cac electron de giai thich cac hien tuong dien va cac tinh chat dien eua cac vat. Dien tich eua electron la dien tich nguyen to am (-e = -1,6.10"^^ C). Oien tich eua proton la dien tieh nguyen to dUOng (+e= 1,6.10"^'C). Cd the giai thich cac hien tUong nhiem dien do cp xat, do tiep xuc va do hUdng lirng... b i n g thuyet electron. Djnh luat bao toan dien tich : Tong dai so eua cac dien tich eua mot he vat co lap ve dien la khong thay doi. CAU HOI VA BAI TAP 1. Trinh bay ndi dung eua thuyet electron. 6. Dua mdt qua cau Q tich dien duong lai 2. Giai thich hien tuong nhi§m dien am ciJa mot 9^" dau M ciia mot khdi tru kim loai MN qua cau kim loai do tiep xuc bang thuyet ('^"''^ 2-'^)- electron. 3. Trinh bay hien tuong nhiem dien do hudng {^m + ling va giai thich hien tuong dd bang thuyet Q M i N electron. ^ u o^ Hinh 2.4 4. Phat bieu dinh luat bao toan dien tich va van dung de giai thich hien tuong xay ra khi cho mot qua cau tich dien duong tiep xuc vdi mot Tai iW va A/ se xuat hien cac dien tich trai dau. qua cau tich dien am. Hien tuong gi se xay ra neu cham tay vao diem /, trung diem ciia MN ? A. Dien tich d M va W khdng thay doi. Chon cau dung. B. Dien tich d M va A/ mat het. Dua qua cau tich dien Q lai gan qua cau M Q ^len tich d M cdn, d N mat. nhd, nhe, bang bac, treo 6 dau mot soi chi thang dung. Qua cau bac M bj hiit dinh vao °- ^ ' ^ " *'^^ ° ^ '^^'' ° ^ ^ ° " - qua cau Q. Sau dd thi A. M tiep tue bj hut dinh vao Q. 7. Hay giai thich hien tuong bui bam chat vao cac B. M rdi Q va vSn bi hut lech ve phia Q. '^^"^ ^^^* ^^.^"' "^^^ ^^ ^^^^ ^^^^ thuong xuyen quay rat nhanh. C. M rdi 0 ve vi tri thang diing. D. M bi day lech ve phia ben kia.
DiEN TRirCUNG VA CUdNG DO DIEN TRI/CING Dl/GfNG sac DIEN Tai sao hai dien tfch a each xa nhau trong chan khdng lai tac dung duoc luc len nhau I - DIEN TRUdNG 1. Moi tri/dng truyen tUorng tac dien Gia sir ta dat hai qua cau tfch dien trai da'u trong mot binh kfn rdi hiit het khdng khf ra (Hinh 3.1). Theo nhu bai 1, luc hut giiia hai qua eau khdng nhiJng khdng yeu di ma lai manh len. Nhu vay, phai ed mot mdi trudng nao dd truyen tuong tac dien giQa hai qua eau. Mdi trudng dd la dien trudrjg. Bom chan khdng ehi cd the hiit duoc cac phan tu khdng khi ra khdi binh ma klidng hiit duoc dien trudng. Hinh 3.1 2. Dien tri/dng Dien trudng Id mot dang vat chat (mdi trudng) bao quanh dien tieh vd gdn lien vdi dien tieh. Dien trading tac dung lue dien len edc dien tieh khde ddt trong nd. q Mot dien tfch Q nam tai mot diem trong khdng M gian se gay ra xung quanh nd mot dien trudng. Mot dien tfch q nam trong dien trudng dd se bi Q tae dung mot lue dien. Nguge lai, q ciing gay ra mot dien trudng tac dung len Q mot lue true ddi (Hinh 3.2). qO Hinh 3.2 15
II - CUdNG DO DIEN TRLTCfNG 1. Khai niem ciTarng do dien trUofng Gia sir cd mot dien tfch diem Q nam tai diem O. Dien tfch nay tao ra mdt dien trudng xung quanh nd. De nghien eiiru dien trudng eua Q tai diem M, ta dat tai dd mot dien tfch diem q, goi la dien tich thii, va xet lue dien tae dung len q (Hinh 3.2). Theo dinh luat Cu-ldng, q eang nam xa O thi lire dien cang nhd. Ta ndi dien trudng tai cac diem cang xa Q eang yeu. Rd rang la can phai xay dung mot khai niem dac trung cho su manh, yeu ciia dien trudng tai mot diem. Khai niem dd la cudng do dien trudng. 2. Djnh nghia Ta cd the lay do Idn eiia luc dien tac dung len dien tfch thir q = +\ C de dac tiamg eho eudng do Neu dien trudng do nhi^u dien dien trudng tai diem ma ta xet. Tuy nhien, theo cdng tich di6m gay ra thi dinh nghia nay thiic (1.1), do Idn F eua luc dien ti le thuan vdi q, ntn vin dung. Thuc vay, lire dien do mdi dien tich diem tac dung len dien tfch thuong so — ehfnh la dd Idn eua lue dien tae dung len q • • • thir q CO do Idn ti le thuan vdi q. Do dien tfch 1 C. Do dd, ta se lay thuong sd nay lam so dd, dp Idn eua tdng hop cac luc dien do eiia eudng do dien trudng. Ta ed dinh nghia sau : cung vin ti le vdi q, dii dd la tong vecta. Vi vay, trong trudng hgp dien Cudng dp dien trudng tai mat diem la dqi luang f trucfng philc tap thi thuang sd — dac trung cho tde dung luc eua dien trudng tai vin la do Idn eua lire dien tac dung diem dd. Nd dupe xde dinh bdng thuang so eiia dp len dien tfch 1 C va vin cd the' lay- Idn lue dien F tde dung len mdt dien tich thu q lam sd do cudng do dien trudng. (duong) ddt tai diem dd vd dp lan eua q. E= (3.1) trong dd E la cudng do dien trudng tai die'm ma ta xet. 3. Vector cUdng do dien trUdng Vi luc F la dai luong veeto, edn dien tfch q la dai lugng vd hudng, nen eudng do dien trudng E eung la dai lugng veeto. 16
Cucmg do dien tnrcmg dugfC bieu dian bang mot vecta goi la vecta cuong do dien trudng. ^^^'jf-'^^-^'i^^i'- (3.2) ^BStESfUs^f^-K' q A^^^t^'-^^-'^^^ - Veeto eudng dd dien trudng E cd : - phuong va chieu trung vdi phuong va chieu eua luc dien tac dung len dien tich thir q duong ; - chieu dai (mddun) bieu dien do Idn eua eudng do Hay chiing minh veeto cUdng dp dien trudng tai diem /W eua mot dien trudng theo mdt ti xfeh nao dd. ^ dien tich diem 0 co phuong va chieu nhu tren Hinh 3.3. 4. D0n vj do cUdng do dien trUdng Ne'u trong edng thiic (3.1), do Idn ciia luc F dugc do bang don vi niuton, do Idn eua dien tieh q dugc do bang don vi culdng thi do Idn ciia cudng do dien trudng E phai dugc do bang don vi niuton tren culdng (N/C). Tuy nhien, ngudi ta dung don vi do cudng do dien trudng la vdn tren met (ki hieu la V/m), (xem mue 4, phan II, bai 5). 5. cudng dd dien trUdng eua mot dien tich diem Tii cac cdng thiic (1.1) va (3.1), ta suy ra edng thiie tfnh eudng do dien trudng ciia mdt dien tfch diem Q trong chan khdng : F \Q\ E = ~ = k^^ (3.3) q r^ Cdng thiie nay eho tha'y : Do Idn eua eudng do dien trudng E khdng phu thude vao do Idn eua dien tfch thii q. 6. Nguyen li chong chat dien trUdng Gia sir cd hai dien tfch diem Q, vaQ^ gay ra tai ® diem M hai di|n trudng ed eae veeto eudng do dien trudng £, va E^iWmh 3.4). 2-VATLI 11.(C)-A
Neu dat mdt dien tfch thir q tai M thi nd se ehiu tac dung eua luc dien nhu the' nao ? Nguyen If chdng chat dien trudng dugc phat bieu nhu sau : Cdc dien trudng £,, E^ ddng thdi tac dung luc dien ten dien tich q mot cdch doc lap vdi nhau vd dien tich q chiu tde dung eua dien trudng tdng hap E : E = E^+E^ (3.4) Cdc vecta cudng dp dien trudng tai mot diem duac tdng hgp theo quy tac hinh binh hdnh. Ill-DUO^NG sure DIEN 1. Hinh anh cac dUdng sure dien v- - Dat hai qua cau kim loai trong mdt be nhd hinh hop chir nhat, cd thanh bang thuy tinh trong sud't, trong dung dau each dien. Cho mdt ft eae hat each ^^ . dien (nhu mat eua chang han) nam lo liing trong dau. > Khuay deu cac hat each dien rdi tich dien trai dau \ cho hai qua cau. Ta se thay cac hat each dien nam i dgc theo nhiing dudng ndi hai qua eau (Hinh 3.5). Cd the ehup anh cac dudng nay mdt each de dang. . . .-js- ..Vfc Hinh 3.5 Ngudi ta da chiing minh dugc rang, cac hat nhd dd da bi nhiem dien va nam dgc theo nhCrng dudng ma tiep tuyen tai mdi diem trung vdi phuong eua veeto cudng do dien trudng tai dd. Mdi dudng dd duge goi la mdt dudng sue dien. 2. Djnh nghia Dudng sde dien Id dudng md tiep tuyen tai mdi diem eua nd Id gid eua veeta cudng dp dien trudng tai diem dd. Ndi each khde, dudng sue dien Id dudng md luc dien tde dung dpe theo dd. 18 2-VATU 11.(C)-B