Cường Độ Điện Trường Công Thức

Cường độ điện trường, Công thức tính cường độ điện trường, Đường sức điện trường và bài tập – Vật lý 11 bài 3

Điện trường là một dạng vật chất (môi trường) bao quanh một điện tích và liên kết với điện tích. Điện trường tác dụng lực điện lên các điện tích khác đặt trong nó. Điều này giải thích tại sao hai điện tích đặt xa nhau trong chân không lại tác dụng lực lên nhau.

Bạn đang xem: Công Thức Cường Độ Điện Trường

Để hiểu rõ hơn điện trường là gì? Công thức tính cường độ điện trường được viết như thế nào? Dòng kích điện nói như thế nào hãy cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đâyy.

I. Điện trường

1. Môi trường truyền tương tác điện

Giả sử ta đặt hai quả cầu tích điện trái dấu vào một bình kín rồi hút hết không khí ra ngoài thì lực hút giữa hai quả cầu tăng lên. Vậy phải có một phương tiện nào đó chuyển tương tác điện giữa hai quả cầu. Môi trường đó là điện trường

2. Điện trường

Điện trường là một dạng vật chất (môi trường) bao quanh một điện tích và liên kết với điện tích. Điện trường tác dụng lực điện lên các điện tích khác đặt trong nó.

II. cường độ điện trường

1. Khái niệm cường độ điện trường

Giả sử có điện tích điểm Q đặt tại điểm O. Điện tích này tạo ra một điện trường xung quanh nó. Để nghiên cứu điện trường của Q tại điểm M, đặt một điện tích điểm thử q và coi lực điện tác dụng lên q. Theo định luật Coulomb, q càng xa Q thì lực điện càng nhỏ. Ta nói rằng điện trường yếu hơn ở những điểm càng xa Q. Do đó có khái niệm cường độ điện trường: cường độ điện trường đặc trưng cho độ mạnh yếu của điện trường tại một điểm.

2. Định nghĩa

– Định nghĩa cường độ điện trường: Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho tác dụng lực của điện trường tại điểm đó. Nó được xác định bằng thương số của độ lớn lực điện F tác dụng lên điện tích thử (dương) q đặt tại điểm đó và độ lớn của q.

E là cường độ điện trường tại điểm đang xét.

3. Vectơ cường độ điện trường

Cường độ điện trường được biểu diễn bằng một vectơ gọi là vectơ cường độ điện trường.

Vectơ cường độ điện trường có:

– phương và chiều trùng với phương và chiều của lực điện tác dụng lên điện tích thử dương q;

– chiều dài (mô đun) biểu thị độ lớn của cường độ điện trường trên một thang đo nào đó.

4. Đơn vị đo cường độ điện trường

Đơn vị đo cường độ điện trường là vôn trên mét (kí hiệu V/m).

5. Cường độ điện trường của điện tích điểm

Cường độ điện trường của điện tích điểm Q trong chân không:

6. Nguyên lý chồng chất điện trường

– Điện trường

Khi lực điện tác dụng độc lập với nhau lên điện tích q và điện tích q chịu tác dụng của điện trường tổng hợp thì:

Các vectơ cường độ điện trường tại một điểm được cộng theo quy tắc hình bình hành.

III. đường dây điện

Tham Khảo Thêm: Cách Khắc Phục Lỗi Teamviewer Trial, Cách Khắc Phục Lỗi Teamviewer Giới Hạn 5 Phút

1. Hình ảnh đường dây dẫn điện

Đặt hai quả cầu kim loại vào một bể nhỏ hình chữ nhật, có thành kính trong suốt, chứa dầu cách điện. Cho phép một số hạt cách điện (chẳng hạn như mùn cưa) lơ lửng trong dầu. Khuấy đều các hạt cách điện rồi tích điện cho hai quả cầu có điện tích trái dấu. Ta sẽ thấy các hạt cách điện nằm dọc theo các đường nối hai quả cầu gọi là các đường sức điện.2. Định nghĩa

Đường sức điện trường là đường mà tiếp tuyến của nó tại mỗi điểm là giá của véc tơ cường độ điện trường tại điểm đó. Hay đường sức điện là đường mà lực điện tác dụng.

3. Hình dạng đường sức của một số điện trường

– Ta chỉ vẽ được đường sức điện trường trong những trường hợp đơn giản như: Đường sức điện trường trong điện trường của một điện tích điểm như hình vẽ sau:

4. Đặc điểm của đường dây điện

a) Qua mỗi điểm trong điện trường chỉ có một lực điện trường.

b) Đường sức điện là những đường sức có hướng. Chiều của các đường sức điện trường tại một điểm là chiều của véc tơ cường độ điện trường tại điểm đó.

c) Đường sức của một trường tĩnh điện không khép kín. Nó xuất phát từ điện tích dương và kết thúc ở điện tích âm. Nếu chỉ có một điện tích thì các đường sức đi từ điện tích dương đến vô cực hoặc từ vô cực đến điện tích âm.

d) Mặc dù đường sức điện trường dày đặc nhưng ta chỉ vẽ một số đường sức theo quy ước: Số đường sức đi qua một diện tích nào đó vuông góc với các đường sức điện trường tại điểm mà ta cho là tỉ lệ thuận với độ lớn của lực điện trường. tại thời điểm đó.

5. Điện trường đều

Là điện trường mà vectơ cường độ điện trường có phương, chiều và độ lớn như nhau tại mọi điểm; Các đường sức điện là những đường thẳng song song bằng nhau.

IV. Bài tập điện trường vận dụng công thức tính điện trường và đường sức điện.

* Bài 1 trang 20 SGK Vật Lý 11: Điện trường là gì?

° Giải bài 1 trang 20 SGK Vật Lý 11:

– Điện trường là môi trường (dạng vật chất) bao quanh điện tích và gắn liền với điện tích. Điện trường tác dụng lực điện lên điện tích khác đặt trong nó.

* Bài 2 trang 20 SGK Vật Lý 11: Cường độ điện trường là gì? Nó được xác định như thế nào? Đơn vị của cường độ điện trường là gì?

° Giải bài 2 trang 20 SGK Vật lý 11:

– Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho tác dụng lực của điện trường tại điểm đó.

Tham Khảo Thêm: Đánh Giá Pin Iphone 5S Dùng Được Bao Lâu? Pin Iphone 5S Chính Hãng

– Cường độ dòng điện được xác định bằng thương số của độ lớn lực điện F tác dụng lên một điện tích thử q (dương) đặt tại điểm đó và độ lớn của q.

– Đơn vị của cường độ điện trường trong hệ SI là (V/m).

* Bài 3 trang 20 SGK Vật Lý 11: Vectơ cường độ điện trường là gì? Nêu các tính chất của vectơ cường độ điện trường tại một điểm.

° Đáp án bài 3 trang 20 SGK Vật Lý 11:

♦ Cường độ điện trường E là một đại lượng vectơ, gọi là vectơ cường độ điện trường (gọi tắt là vectơ điện trường):

♦ Vectơ điện trường E tại một điểm có:

– Phương và chiều của lực tác dụng lên điện tích thử dương đặt tại điểm đó.

– Độ dài (Module) biểu thị độ lớn của cường độ điện trường trên thang đo nào đó.

– Không phụ thuộc vào độ lớn của điện tích thử q.

* Bài 4 trang 20 SGK Vật Lý 11: Viết công thức tính và nêu các tính chất về cường độ điện trường của một điện tích điểm.

° Đáp án bài 4 trang 20 SGK Vật Lý 11:

♦ Độ lớn cường độ điện trường do một điện tích điểm Q gây ra cách nó một khoảng r là:

– Nếu Q > O thì

cách xa Q.

– Nếu Q * Bài 5 trang 20 SGK Vật Lý 11: Cường độ điện trường của một hệ điện tích điểm được xác định như thế nào?

° Đáp án bài 5 trang 20 SGK Vật Lý 11:

♦ Vectơ cường độ điện trường của một hệ các điện tích điểm Q1, Q2, Q3,…, Qi,…,Qn gây ra tại một điểm M cách xa các điện tích lần lượt là r1M, r2M,…, riM , …, rnM được định nghĩa là véc tơ tổng của các cường độ điện trường do các điện tích điểm trong hệ gây ra tại điểm đó:

– Trong đó:

* Bài 6 trang 20 SGK Vật Lý 11: Kể tên nguyên lí chồng chất điện trường?

° Giải bài 6 trang 20 SGK Vật Lý 11:

♦ Cường độ điện trường tổng hợp tại một điểm do nhiều điện tích điểm gây ra bằng tổng các vectơ điện trường tổng hợp gây ra tại điểm đó.

* Bài 7 trang 20 SGK Vật Lý 11: Nêu định nghĩa và đặc điểm của đường sức điện.

° Giải bài 7 trang 20 SGK Vật Lý 11:

♦ Định nghĩa:

Đường sức điện trường là đường sức mà tiếp điểm tại mỗi điểm là giá của một vectơ cường độ điện trường

Khi đó, chiều của đường sức điện trường chính là chiều của vectơ điện trường tại điểm đó.

♦ Tính chất của đường sức điện trường.

Qua mỗi điểm trong điện trường có một và chỉ một lực điện trường.

Đường sức điện là đường sức có hướng. Chiều của đường sức điện trường tại một điểm là chiều của véc tơ điện trường tại điểm đó.

Đường sức của trường tĩnh điện không phải là đường kín. Nó bắt đầu từ điện tích dương và kết thúc ở điện tích âm, hoặc từ điện tích đến vô cực.

Tham Khảo Thêm: Điểm Chuẩn Đại Học Công Nghiệp Tp Hcm 2021 Mới Nhất, Điểm Chuẩn Đại Học Công Nghiệp Tp

– Nơi nào cường độ điện trường lớn thì đường sức điện trường sẽ nhanh. Nơi nào cường độ điện trường nhỏ thì đường sức điện trường sẽ thưa.

* Bài 8 trang 20 SGK Vật Lý 11: Điện trường đều là gì?

° Đáp án bài 8 trang 20 SGK Vật Lý 11:

Điện trường có cùng độ lớn tại mọi điểm.

– Vectơ cường độ điện trường tại mỗi điểm có phương, chiều và độ lớn bằng nhau,

Các đường sức điện là những đường thẳng song song bằng nhau.

* Bài 9 trang 20 SGK Vật Lý 11: Điều nào sau đây KHÔNG liên quan đến cường độ điện trường của điện tích điểm Q tại một điểm?

A. Điện tích Q

B. Thử tải q.

C. Khoảng cách từ r đến Q và q.

D. Hằng số điện môi của môi trường.

° Đáp án bài 9 trang 20 SGK Vật Lý 11:

♦ Chọn câu trả lời: B. Tải trọng thử q.

– Đại lượng không liên quan đến cường độ điện trường của một điện tích điểm Q tại một điểm là điện tích thử q vì điện trường tại một điểm được tính theo công thức:

– Trong đó ε là hằng số điện môi của môi trường, rM là khoảng cách từ vị trí M đến điện tích Q.

* Bài 10 trang 21 SGK Vật Lý 11: Đơn vị nào sau đây là đơn vị đo cường độ điện trường?

A. Newton

B. Gián

C. Vôn kế mét.

D. Vôn trên mét.

° Giải bài 10 trang 21 SGK Vật Lý 11:

♦ Chọn câu trả lời: D. Vôn trên mét.

Đơn vị đo cường độ điện trường là vôn trên mét.

Xem thêm: Lý thuyết về oxi và tính chất hóa học của sự oxi hóa 8 , Tính chất hóa học của sự oxi hóa 8

* Bài 11 trang 21 SGK Vật Lý 11: Tính cường độ điện trường và vẽ véc tơ điện trường tác dụng một điện tích điểm +4.10-8 C vào một điểm cách đó 5 cm trong chân không.

° Đáp án bài 11 trang 21 SGK Vật Lý 11:

– Cường độ điện trường tại điểm M cách điện tích Q một đoạn r = 5 (cm) = 0,05 (m), ta có:

Vectơ điện trường trông như thế này:

* Bài 12 trang 21 SGK Vật Lý 11: Hai điện tích điểm q1 = +3.10-8 C và q2 = -4.10-8 C đặt cách nhau 10cm trong chân không. Tìm những điểm mà cường độ điện trường bằng không. Có một điện trường tại những điểm này?

° Giải bài 12 trang 21 SGK Vật Lý 11:

– Điểm có cường độ điện trường bằng không, tức là:

⇒

ngược hướng và bằng độ lớn: E1M = E2M

– Do đó điểm này nằm trên đường nối hai điện tích. Và do q1 và q2 trái dấu nên điểm này nằm ngoài đường nối hai điện tích và gần q1 (vì q1 2|) nên ta có: