Vật lý - Chương 9: Trường tĩnh điện

1.  Điện là một thuộc tính nội tại của vật chất (giống như khối lượng của vật) 2.  Có hai loại điện tích là điện tích dương (+) và âm (G). 3.  Quy ước !  Điện tích của thuỷ tinh khi cọ xát vào lụa là điện tích dương (+) !  Điện tích của thanh nhựa sẫm màu khi cọ xát vào vải khô là điện tích âm (G) 4.  Điện tích có giá trị nhỏ nhất bằng 1.6EG19 C gọi là điện tích nguyên tố

pdf14 trang | Chia sẻ: anhquan78 | Lượt xem: 888 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Vật lý - Chương 9: Trường tĩnh điện, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Chương'9' Trường'tĩnh'điện' 7/10/15' Mở'đầu' 1.  Điện'là'một'thuộc'tính'nội'tại'của'vật'chất'(giống' như'khối'lượng'của'vật)' 2.  Có'hai'loại'điện'tích'là'điện'tích'dương'(+)'và'âm' (G).' 3.  Quy'ước' !  Điện'tích'của'thuỷ'tinh'khi'cọ'xát'vào'lụa'là'điện'tích' dương'(+)' !  Điện'tích'của'thanh'nhựa'sẫm'màu'khi'cọ'xát'vào'vải' khô'là'điện'tích'âm'(G)' 4.  Điện'tích'có'giá'trị'nhỏ'nhất'bằng'1.6EG19'C'gọi'là' điện'tích'nguyên'tố' 7/10/15' Mở'đầu' 5.  Điện'tích'của'một'vật'tích'điện'luôn'có'giá'trị'gián' đoạn'và'bằng'bội'số'của'điện'tích'nguyên'tố''''''''''' Q'='ne,'với'e'='1.6EG19'C'là'điện'tích'nguyên'tố'và' n'là'một'số'nguyên'dương.' 6.  Định'luật'bảo'toàn'điện'tích:'“Điện'tích'không'sinh' ra'và'cũng'không'tự'mất'đi,'nó'chỉ'chuyền'từ'vật' này'sang'vật'khác'hay'từ'phần'này'sang'phần'khác' trên'cùng'một'vật”' 7.  Đơn'vị'của'điện'tích'là'coulomb'(C)' !  Trên'thực'tế'đơn'vị'điện'tích'C'là'khá'lớn'nên'người' ta'thường'hay'sử'dụng'đơn'vị'micro'Coulomb'(µC)' 7/10/15' ' 'Tương'tác'giữa'các'hạt'tích'điện' 1.  Định'luật'Coulomb' !  Lực'tương'tác'giữa'hai'điện'tích'điểm'q1'và'q2'có'độ' lớn'tỉ'lệ'thuận'với'tích'độ'lớn'của'chúng'và'tỉ'lệ' nghịch'với'bình'phương'khoảng'cách'giữa'chúng' !  Phương'của'lực'tương'tác'là'phương'của'đường' thẳng'nối'hai'điện'tích'(lực'xuyên'tâm)' !  Chiều'sao'cho'các'điện'tích'cùng'dấu'thì'đẩy'nhau,' khác'dấu'thì'hút'nhau' 7/10/15' F12 = F21 = k q1q2 r 2 ' 'Tương'tác'giữa'các'hạt'tích'điện' 1.  Định'luật'Coulomb' !  Dạng'véc'tơ' !  Trong'chân'không' !  Trong'môi'trường'vật'chất' 7/10/15' k = 1 4πε0 = 9 ⋅109 Nm2 C2 ; ε0 = 8.85 ⋅10 -12 F m k = 1 4πε0ε ε'là'hằng'số'điện'môi'tỷ'đối'của'môi'trường' q2q1 ! F12 ! F21 ! r q2q1 ! F12 ! F21 ! r q2q1 ! F12 ! F21 ! r !F12 = − ! F21 = 1 4πε0ε q1q2 r 3 ! r Điện'trường' 1.  Khái'niệm'điện'trường' !  Các'điện'tích'tương'tác'với'nhau'như'thế'nào?' !  Thực'nghiệm'cho'thấy'các'điện'tích'tương'tác'với' nhau'thông'qua'một'môi'trường'vật'chất'đặc'biệt'gọi' là'điện'trường.'Điện'trường'này'tác'dụng'lực'tĩnh' điện'lên'các'điện'tích'khác'đặt'trong'nó.' !  Vậy'“điện'trường'là'một'dạng'vật'chất'tồn'tại'xung' quanh'điện'tích'và'là'nhân'tố'trung'gian'thực'hiện' tương'tác'giữa'các'điện'tích”.' !  Để'đặc'trưng'cho'tác'dụng'của'điện'trường'người'ta' sử'dụng'đại'lượng'“Cường'độ'điện'trường”.' 7/10/15' Điện'trường' 2.  Cường'độ'điện'trường' !  Xét'điểm'M'trong'điện'trường'của'điện'tích'điểm'q0' !  Đưa'điện'tích'điểm'q'vào'điểm'M'thì'q'sẽ'chịu'tác' dụng'của'lực'tĩnh'điện'F' !  Thay'đổi'độ'lớn'của'q'thì'lực'F'cũng'thay'đổi'nhưng' tỉ'số'F/q'không'thay'đổi'nên'tỉ'số'này'được'dùng'để' đặc'trưng'cho'điện'trường'tại'điểm'M'về'mặt'lực'tác' dụng'gọi'là'cường'độ'điện'trường'tại'điểm'M' !  Đơn'vị'của'cường'độ'điện'trường'(N/C)'hay'(V/m)' 7/10/15' ! E = ! F q0 = 1 4πε0ε q r 3 ! r Điện'trường' 3.  Véc'tơ'cường'độ'điện'trường'của'một'điện'tích' điểm' !  q'>'0,'véc'tơ'cường'độ'điện'trường'cùng'hướng'với'' và'hướng'từ'điện'tích'ra'xa;'q'<'0,'véc'tơ'cường'độ' điện'trường'ngược'hướng'với''''''và'hướng'vào'điện' tích.' 7/10/15' ! E = 1 4πε0ε q r 3 ! r ! r ! r M q ! E ! r M q ! E ! r Điện'trường' 3.  Véc'tơ'cường'độ'điện'trường'của'một'điện'tích' điểm' 7/10/15' F !F ! Điện'trường' 4.  Nguyên'lý'chồng'chất'điện'trường' !  Với'một'hệ'điện'tích'điểm' !  Với'một'vật'tích'điện'có'điện'tích'phân'bố'liên'tục'''' =>'chia'nhỏ'vật'tích'điện'thành'từng'phần'có'thể'tích' dV'mang'điện'tích'dq'gây'ra'véc'tơ'CĐĐT'dE' 7/10/15' ! """"" ++++= 4321 EEEEE ∫∫∫ === dVr 1 4 1 r dq 4 1 dEE 2 0 2 0 ρ επεεπε Điện'trường' 5.  VD:'Điện'trường'của'một'dây'dẫn'mảnh,'dài'vô' hạn'tích'điện'đều'với'mật'độ'λ'(C/m)' !  Chia'dây'dẫn'thành'từng'phần''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' nhỏ'có'điện'tích'dq' !  Vì'dây'dẫn'tích'điện'đều'nên'điện'''''''''''''''''''''''''''''''' tích'tỷ'lệ'thuận'với'chiều'dài' !  dq'gây'ra'một'véc'tơ'cường'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' độ'điện'trường'có'độ'lớn' 7/10/15' ℓddq λ= 22 0 2 0 d dq 4 1 r dq 4 1 dE ℓ+ == επεεπε ⇒ E = dE∫ + + + + + + + + + ( )dq,dℓ ℓ M α 1α 2α d nEd ! Ed ! r Điện'trường' 5.  VD:'Điện'trường'của'một'dây'dẫn'mảnh,'dài'vô' hạn'tích'điện'đều'với'mật'độ'λ'(C/m)' !  Vì'dây'dẫn'dài'vô'hạn,'chỉ'có''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' thành'phần'hướng'vuông'góc''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' với'dây'dẫn'khác'không,'thành''''''''''''''''''''''''''''''''''' phần'song'song'với'dây'dẫn''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' triệt'tiêu'từng'đôi'một' 7/10/15' dq d sin 4 1 sindEdE d sin d 1 d d sin sin d dq 4 1 sindEdE 2 3 0 n 2 2 2222 22 0 n α επε α α α α επε α == = + ⇒ + = + == ℓℓ ℓ + + + + + + + + + ( )dq,dℓ ℓ M α 1α 2α d nEd ! Ed ! r Điện'trường' 5.  VD:'Điện'trường'của'một'dây'dẫn'mảnh,'dài'vô' hạn'tích'điện'đều'với'mật'độ'λ'(C/m)' 7/10/15' α α λ λ α α α d sin d ddq d sin d dcotd 2 2 −== −=⇒= ℓ ℓℓ + + + + + + + + + ( )dq,dℓ ℓ M α 1α 2α d nEd ! Ed ! r αα λ επε α α λα επε α επε dsin d4 1 d sin d d sin 4 1 dq d sin 4 1 dE 0 22 3 0 2 3 0 n −= & ' ( ) * + −= = Điện'trường' 5.  VD:'Điện'trường'của'một'dây'dẫn'mảnh,'dài'vô' hạn'tích'điện'đều'với'mật'độ'λ'(C/m)' 7/10/15' + + + + + + + + + ( )dq,dℓ ℓ M α 1α 2α d nEd ! Ed ! r d2 1 dsin d4 1 dsin d4 1 dEE 0 00 0 n λ επε αα λ επε αα λ επε π = −= −== ∫ ∫∫ Điện'trường' 5.  VD:'Điện'trường'của'một'chiếc'nhẫn'tròn'tích'điện' đều'với'mật'độ'λ'(C/m)' 7/10/15' h R //Ed ! Ed ! dq α nEd ! r ( ) 2/3220n 22 22 0 n 222 2 0 n2 0 Rh dh 4 1 dE Rh h cos;ddq cos Rh dq 4 1 dERhr cos r dq 4 1 dE r dq 4 1 dE + ⋅ = + == + =⇒+= =⇒= ℓ ℓ λ επε αλ α επε α επεεπε Điện'trường' 5.  VD:'Điện'trường'của'một'chiếc'nhẫn'tròn'tích'điện' đều'với'mật'độ'λ'(C/m)' 7/10/15' h R //Ed ! Ed ! dq α nEd ! r ( ) ( ) ( ) ( ) 2/3220 2/322 0 R2 0 2/322 0 2/322 0 n Rh Qh 4 1 E Rh R2h 4 1 E d Rh h 4 1 E Rh dh 4 1 dEdEE + ⋅ = + ⋅⋅ = + ⋅ = + ⋅ === ∫ ∫∫∫ επε πλ επε λ επε λ επε π ℓ ℓ Điện'trường' 5.  VD:'Điện'trường'của'một'đĩa'tròn'vô'hạn'tích'điện' đều'với'mật'độ'σ'(C/m2)' 7/10/15' d h r R dr nEd ! Ed ! ( ) ( ) ! " # $ % & + −= + ⋅ == ⋅=⋅= + ⋅ = ∫∫ 22 0 R 0 2/322 0 n 2/322 0 n Rh h 1 2 E rh rdr 4 2h EE rdr2dSdq rh dqh 4 1 dE εε σ επε πσ πσσ επε εε σ εε σ 0 22 0 R 2Rh h 1 2 limE =# $ % & ' ( + −= ∞→ Đĩa'rộng'vô'hạn' Điện'thông' 1.  Đường'sức'điện'trường' !  Khi'thay'đổi'vị'trí'trong'điện'trường,'véc'tơ'cường'độ' điện'trường'thay'đổi.' !  Để'mô'tả'bằng'hình'ảnh'sự'thay'đổi'cường'độ'điện' trường'người'ta'dùng'các'“đường'sức'điện'trường”.' !  “Đường'sức'điện'trường'là'những'đường'cong'vẽ' trong'điện'trường'sao'cho'tiếp'tuyến'của'nó'trùng' với'phương'của'véc'tơ'cường'độ'điện'trường'tại' điểm'đó”.' !  Chiều'của'đướng'sức'điện'trường'là'chiều'của'điện' trường.' 7/10/15' Điện'thông' 1.  Đường'sức'điện'trường' !  Quy'ước:'Vẽ'số'đường'sức'điện'trường'đi'qua'một' đơn'vị'diện'tích'đặt'vuông'góc'với'đường'sức'bằng' trị'số'của'cường'độ'điện'trường'tại'điểm'đó.' !  Đặc'điểm:'Đường'sức'điện'trường'là'những'đường' cong'hở,'chúng'đi'ra'từ'điện'tích'dương'và'kết'thúc'ở' vô'cùng'hoặc'điện'tích'âm' 7/10/15' Điện'thông' 1.  Đường'sức'điện'trường'(Điện'phổ)' 7/10/15' Điện'thông' 2.  Điện'thông'(thông'lượng'điện'trường)' !  Giả'sử'có'một'diện'tích'S'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' đặt'trong'điện'trường'đều.'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' Khi'đó'thông'lượng''điện'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' trường'gửi'qua'diện'tích'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' S'được'định'nghĩa'là:' !  Trong'đó''''''là'véc'tơ'diện'tích,'hướng'theo'phương' pháp'tuyến''''''của'diện'tích'S'và'có'độ'lớn'bằng'chính' diện'tích'của'mặt'S' !  Ý'nghĩa:''''''''cũng'chính'là'số'đường'sức'điện'trường' vẽ'qua'∆S.' 7/10/15' ΦE = ! E ⋅ ! S = En ⋅S! S ! n ΦE ! E ! n En ! S Điện'thông' 2.  Điện'thông' !  Đối'với'một'mặt'cong'bất'kỳ,'ta'chia'nhỏ'thành' những'yếu'tố'diện'tích'vô'cùng'nhỏ'dS'sao'cho'véc'tơ' cường'độ'điện'trường'E'tại'mọi'điểm'trên'dS'coi'như' là'bằng'nhau'khi'đó' !  Ý'nghĩa:'“Thông'lượng'điện''''''''''''''''''''''''''''''''''''' trường'là'đại'lượng'có'trị'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' số'cân'bằng'với'số'đường'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' sức'điện'trường'xuyên'qua''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' diện'tích'đó”' 7/10/15' S d ! S ΦE = dΦE =∫ ! E ⋅d ! S S ∫ Định'lý'Ostrogradsky'–'Gauss' 1.  Điện'thông'gửi'qua'một'mặt'kín' !  Xét'điện'thông'của'một'điện'tích'điểm'Q'gửi'qua'một' mặt'kín'bất'kỳ'là'mặt'cầu'bao'quanh'điện'tích,'điện' thông'này'phải'bằng'điện'thông'gửi'qua'mặt'cầu'bao' quanh'điện'tích' 7/10/15' ΦE = Φcâ` u = ! Ecâ`u ⋅d ! S"∫ = Ecâ`u ⋅dS"∫ Ecâ`u = 1 4πε0ε Q r2 ΦE = 1 4πε0ε Q r2 dS"∫ = 14πε0ε Q r2 4πr 2 ΦE = Q ε0ε Định'lý'Ostrogradsky'–'Gauss' 2.  Định'lý' !  Vậy'với'một'mặt'kín'bất'kỳ'bao'quanh'các'điện'tích' điểm'q1,'q2,'' !  “Điện'thông'gửi'qua'một''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' mặt'kín'có'giá'trị'bằng'tổng''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' đại'số'các'điện'tích'chứa'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' trong'mặt'kín'ấy'chia'cho'''''''”' !  Mặt'cong'kín'(mặt'Gauss)'thường'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' được'chọn'có'hình'dạng'đối'xứng'''''''''''''''''''''''''''''''''''''' để'đơn'giản'bài'toàn' 7/10/15' ΦE = ! E ⋅d ! S S "∫ = 1ε0ε qii∑ ε0ε q1 q2 q3 q4 Định'lý'Ostrogradsky'–'Gauss' 3.  Áp'dụng:'Điện'trường'của'một'mặt'phẳng'vô'hạn' tích'điện'đều'với'mật'độ'σ'(C/m2)' 7/10/15' Mặt' kín' ΔS ΦE = ! E ⋅d ! S"∫ = ! E ⋅d ! S"∫ + ! E ⋅d ! S"∫ ! E ⋅d ! S"∫ = E dS"∫ = E ⋅2ΔS ! E ⋅d ! S"∫ = 0 Mặt'kín'''''''''''''''Hai'đáy'''''''''''''''Mặt'bên' Hai'đáy' Mặt'bên' ΦE = E ⋅2ΔS = ΔQ ε0ε = σΔS ε0ε ⇒ E = σ 2ε0ε Định'lý'Ostrogradsky'–'Gauss' 4.  Áp'dụng:'Điện'trường'của'hai'bản'phẳng'tích'điện' trái'dấu'với'mật'độ'σ' 7/10/15' E − E + + + + + + +" # # # # # #" E + E − E − E + ! E = 0 ! E = 0 ! E ≠ 0 E = E + +E − = 2 × σ 2ε0ε = σ ε0ε σ+ σ− Điện'thế' 1.  Tính'chất'thế'của'điện'trường' !  Xét'một'điện'tích'điểm'+q0'chuyển'động'trong'điện' trường'của'điện'tích'+q,'khi'đó'q0'sẽ'chịu'tác'dụng' của'một'lực' 7/10/15' dA = ! F ⋅d ! s = F ⋅dscosα = q0q 4πε0εr 2 dscosα dscosα = dr AMN = dA∫ = q0q 4πε0εr 2 dr M N ∫ AMN = q0q 4πε0εrM − q0q 4πε0εrN ! F = q0 ! E rM rN M Nr ! F d ! sα } dr r + d r +q +q0 Điện'thế' 1.  Tính'chất'thế'của'điện'trường' !  Vậy'công'của'lực'tĩnh'điện'chỉ'phụ'thuộc'vào'điểm' đầu'và'điểm'cuối'của'quỹ'đạo'mà'không'phụ'thuộc' vào'dạng'quỹ'đạo.' !  =>'“Trường'tĩnh'điện''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' có'tính'chất'thế”' 7/10/15' AMN = q0q 4πε0εrM − q0q 4πε0εrN rM rN M Nr ! F d ! sα } dr r + d r +q +q0 Điện'thế' 2.  Thế'năng'của'một'điện'tích'trong'điện'trường' !  Bảo'toàn'năng'lượng' !  Quy'ước'thế'năng'tại'vô'cùng'bằng'không,'do'đó' 7/10/15' AM∞ = q0q 4πε0εrM ⇒WtM = q0q 4πε0εrM AMN =WtM −WtN Wt r( ) = q0q 4πε0εr AM∞ =WtM −Wt∞ Điện'thế' 3.  Điện'thế' !  Nhận'xét:'Nếu'ta'đặt'q0'trong'điện'trường'của'điện' tích'q'thì'nó'sẽ'có'một'thế'năng'Wt' !  Thay'đổi'giá'trị'của'q0'thì'thế'năng'Wt'thay'đổi'theo' nhưng'tỉ'số'Wt/q0'không'phụ'thuộc'vào'q0'mà'chỉ' phụ'thuộc'vào'điện'tích'nguồn'q.'Vì'vật'ta'có'thể'sử' dụng'tỉ'số'Wt/q0'để'đặc'trưng'cho'điện'trường'về' mặt'thế'năng'và'gọi'là'điện'thế'V'của'điện'trường'tại' điểm'đó.' 7/10/15' V = Wt q0 = q 4πε0εr Điện'thế' 4.  Hiệu'điện'thế' !  Đại'lượng'UMN'được'gọi'là'hiệu'điện'thế'giữa'hai' điểm'M,'N'trong'điện'trường' !  Ý'nghĩa:'nếu'chon'q0'='+1'C'thì'UMN'='AMN' !  =>'“Hiệu'điện'thế'giữa'hai'điểm'M'và'N'trong'điện' trường'có'giá'trị'bằng'công'của'lực'điện'trường'làm' di'chuyển'một'đơn'vị'điện'tích'dương'giữa'hai'điểm' ấy”' !  Đơn'vị'của'điện'thế:'vôn'(V)' 7/10/15' AMN =WtM −WtN = q0 VM −VN( ) AMN = q0UMN Mặt'đẳng'thế' 1.  “Mặt'đẳng'thế'là'quỹ'tích'của'những'điểm'có'cùng' thế'năng”' 2.  Tính'chất:' !  TC1:'“Công'của'lực'tĩnh'điện'trong'sự'di'chuyển'một' điện'tích'bất'kỳ'q0'trên'mặt'đẳng'thế'bằng'không”' !  TC2:'“Véc'tơ'cường'độ'điện'trường'tại'mọi'điểm'trên' mặt'đẳng'thế'luôn'vuông'góc'với'mặt'đẳng'thế'tại' điểm'đó”' 7/10/15' AMN = q0 VM −VN( ); VM =VN ⇒ AMN = 0 ! E d ! sdA = ! F ⋅d ! s = q0 ! E ⋅d ! s = 0 ⇒ ! E ⋅d ! s = 0 ⇒ ! E ⊥ d ! s Vật'dẫn' 1.  Khái'niệm' !  “Vật'có'chứa'các'phần'tử'mang'điện'tích'có'thể' chuyển'động'tự'do”' 2.  Điều'kiện'để'vật'dẫn'ở'trạng'thái'cân'bằng'tĩnh' điện'(điện'tích'không'chuyển'động)' !  Véc'tơ'cường'độ'điện'trường'tại'mọi'điểm'bên'trong' vật'dẫn'phải'bằng'không.' !  Thành'phần'tiếp'tuyến'của'véc'tơ'cường'độ'điện' trường'Et'tại'mọi'điểm'trên'bề'mặt'vật'dẫn'phải'bằng' không.' 7/10/15' Etrong = 0 ! Et = 0; ! E = ! En Vật'dẫn' 3.  Tính'chất'của'vật'dẫn'ở'trạng'thái'cân'bằng'tĩnh' điện' !  TC1:'Vật'dẫn'là'một'khối'đẳng'thế' !  Chứng'minh:'Xét'hai'điểm'A'và'B'bên'trong'vật'dẫn' cân'bằng'tĩnh'điện,'tưởng'tượng'có'một'điện'tích' điểm'q'di'chuyển'giữa'hai'vị'trí'A'và'B' ' 7/10/15' AAB = q VA −VB( ) = ! F ⋅d ! s A B ∫ ! F = q ! Etrong = 0 ⇒ q VA −VB( ) = 0 ⇒VA =VB Vật'dẫn' 3.  Tính'chất'của'vật'dẫn'ở'trạng'thái'cân'bằng'tĩnh' điện' !  TC2:'Điện'tích'chỉ'phân'bố'trên'bề'mặt'của'vật'dẫn,' bên'trong'vật'dẫn,'điện'tích'bằng'không' !  Chứng'minh:'Đối'với'mặt'kín'bất'kỳ'nằm'hoàn'toàn' trong'vật'dẫn' 7/10/15' ! Etrong = 0 ! E ⋅d ! S = S "∫ 1ε0ε qi∑ = 0 q∑ = 0 Vật'dẫn' 3.  Tính'chất'của'vật'dẫn'ở'trạng'thái'cân'bằng'tĩnh' điện' !  TC3:'Nếu'vật'dẫn'có'hình'dạng'không'đều'thì'điện' tích'phân'bố'chủ'yếu'ở'những'chỗ'lồi'hoặc'nhọn.'Mật' độ'điện'tích'ở'những'chỗ'nhọn'cao'hơn'(hiệu'ứng' mũi'nhọn)' 7/10/15' + + ++ + + + + + Vật'dẫn' 3.  Tính'chất'của'vật'dẫn'ở'trạng'thái'cân'bằng'tĩnh' điện' !  TC3:'Chứng'minh' !  Hai'quả'cầu'có'bán'kính'khác'nhau'nối'với'nhau'bằng' dây'dẫn' 7/10/15' V1 =V2 V = 1 4πε0ε q1 r1 = 1 4πε0ε q2 r2 q1 r1 = q2 r2 ⇔ σ1S1 r1 = σ2S2 r2 σ14πr1 2 r1 = σ24πr2 2 r2 ⇒ σ1r1 = σ2r2 q1 q2 r'càng'nhỏ,'σ'càng'lớn' Hiện'tượng'điện'hưởng' 1.  Hiện'tượng' !  Đưa'một'vật'dẫn'AB'trung''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' hòa'điện'lại'gần'một'vật'tích''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' điên'C'thì'trên'hai'đầu'giới'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' hạn'A,'B'xuất'hiện'các'điện'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' tích'trái'dấu'nhau' !  Vậy'“Điện'hưởng'là'hiện'tượng'xuất'hiện'các'điện' tích'trái'dấu'ở'hai'đầu'một'vật'dẫn'khi'đặt'ở'trong' điện'trường'ngoài”' !  Điện'tích'ở'hai'đầu'A'và'B'luôn'bằng'nhau'và'trái'dấu' nhau'và'gọi'là'điện'tích'cảm'ứng' 7/10/15' Q A B C Hiện'tượng'điện'hưởng' 2.  Giải'thích'hiện'tượng'điện'hưởng' !  AB'là'vận'dẫn'nên'nó'chứa'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' các'điện'tích'có'thể'chuyển'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' động'tự'do' !  Khi'đưa'AB'lại'gần'C,'các'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' điện'tích'tự'do'trong'AB'sẽ''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' di'chuyển'dưới'tác'dụng'của'điện'trường'do'C'gây'ra.' Các'điện'tích'dương'di'chuyển'theo'chiều'điện' trường'còn'các'điện'tích'âm'di'chuyển'ngược'chiều' điện'trường' !  Các'điện'tích'cảm'ứng'gây'ra'một'điện'trường'phụ'E’' ngược'chiều'với'điện'trường'E0'do'điện'tích'C'gây'ra' 7/10/15' Q A B C Hiện'tượng'điện'hưởng' 2.  Giải'thích'hiện'tượng'điện'hưởng' !  Số'điện'tích'cảm'ứng'càng'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' nhiều'thì'điện'trường'phụ'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' E’'càng'tăng'cho'đến'khi'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' E’'='E0'thì'điện'trường'tổng''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' hợp'trong'AB'lại'bằng'0,'các'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' điện'tích'tự'do'trong'AB'ngừng'di'chuyển.'Số'điện' cảm'ứng'tích'ở'hai'đầu'A,'B'đạt'một'giá'trị'không'đổi,' vật'dẫn'AB'trở'lại'trạng'thái'cân'bằng'tĩnh'điện.' !  Như'vậy'khi'đặt'vật'dẫn'trong'điện'trường'thì'điện' trường'đó'bị'thay'đổi'đi'do'có'cả'điện'trường'của' điện'tích'cảm'ứng.'Phần'không'gian'trong'lòng'vật' dẫn'điện'trường'bằng'không.' 7/10/15' Q A B C Hiện'tượng'phân'cực'điện'môi' 1.  Chất'điện'môi'là'chất'mà'các'điện'tử'chỉ'di'chuyển' được'trong'phạm'vi'phân'tử'chứ'không'di'chuyển' được'trong'cả'vật.' 2.  Hiện'tượng'phân'cực'điện'môi' !  Khi'đặt'chất'điện'môi'trong'điện'trường'ngoài'thì'ở' hai'đầu'của'nó'xuất'hiện'các'điện'tích'trái'dấu.'Ở'đầu' mà'đường'sức'điện'đi'vào'xuất'hiện'điện'tích'âm'còn' đầu'kia'mang'điện'dương.''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' Hiện'tượng'này'gọi'là'hiện''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' tượng'phân'cực'điện'môi.' 7/10/15' Hiện'tượng'phân'cực'điện'môi' 3.  Hiện'tượng'phân'cực'điện'môi'và'điện'hưởng' khác'nhau'về'bản'chất'vì:'' !  Điện'hưởng'là'sự'phân'bố'lại'các'điện'tích'tự'do' trong'vật'dẫn.'' !  Phân'cực'điện'môi'thì'trong'điện'môi'không'có'các' điện'tích'tự'do'mà'chỉ'có'các'điện'tích'trái'dấu'liên' kết'thành'từng'cặp.'Do'đó'các'điện'tích'phân'cực'xuất' hiện'vẫn'là'các'điện'tích'liên'kết.'Tất'nhiên'do'có'xuất' hiện'điện'tích'phân'cực'mà'điện'trường'ngoài'cũng' bị'thay'đổi'vì'ngoài'E0'còn'có'điện'trường'phụ'E’' ngược'chiều'E0'do'điện'tích'phân'cực'tạo'ra.'Điện' trường'tổng'hợp'trong'điện'môi'vẫn'khác'không.' 7/10/15' Hiện'tượng'phân'cực'điện'môi' 4.  Giải'thích' !  Ở'chất'điện'môi'không'cực'như'H2,'N2'...'bình'thường' phân'tử'không'tự'phân'cực,'tâm'của'điện'tích'âm'và' dương'trùng'nhau.'' 7/10/15' + " " " "" " "" ! E0 = ! 0 Hiện'tượng'phân'cực'điện'môi' 4.  Giải'thích' !  Nếu'đặt'trong'điện'trường'ngoài'thì'trong'phân'tử' các'điện'tích'chuyển'động'theo'chiều'điện'trường' ngoài,'tâm'điện'tích'âm'và'dương'lệch'nhau'kết'quả' là'phân'tử'trở'thành'có'cực.'Các'phân'tử'lúc'đó'nằm' như'những'mắt'xích'dọc'theo'đường'sức'điện'trường' làm'cho'trong'chất'điện'môi'xuất'hiện'các'điện'tích' trái'dấu'trên'các'mặt'giới'hạn.' 7/10/15' + " " " "" " "" ! E0 = ! 0 + "# +q −q ⇔ Lưỡng cực điện "#+ "" " " " """ ! E0 ≠ ! 0 " " Hiện'tượng'phân'cực'điện'môi' 4.  Giải'thích' !  Mức'độ'phân'cực'phụ'thuộc'vào'bản'chất'điện'môi,' độ'lớn'điện'trường'ngoài'và'nhiệt'độ'điện'môi'(vì' chuyển'động'nhiệt'làm'thay'đổi'độ'lớn'mô'men' lưỡng'cực)'' 7/10/15' ! E0 ≠ 0 + "# + "# + "# + "# + "# + "# + "# + "# + "# + "# + "# + "# Hiện'tượng'phân'cực'điện'môi' 4.  Giải'thích' !  Với'những'chất'điện'môi'có'cực'như''H2O,'NH4'...'Thì' bình'thường'khi'không'có'điện'trường'ngoài'phân'tử' đã'tự'phân'cực,'tâm'của'điện'tích'âm'và'dương'lệch' nhau,'phân'tử'là'những'lưỡng'cực'điện.' 7/10/15' + "# ! E0 = 0 Hiện'tượng'phân'cực'điện'môi' 4.  Giải'thích' !  Do'chuyển'động'nhiệt'mà'các'lưỡng'cực'điện'đó'xắp' xếp'hỗn'loạn'nên'xét'một'cách'tổng'thể'chất'điện'môi' không'phân'cực.' 7/10/15' + "# ! E0 = 0 Hiện'tượng'phân'cực'điện'môi' 4.  Giải'thích' !  Khi'đặt'nó'vào'điện'trường'ngoài,'lực'tĩnh'điện'làm' quay'các'lưỡng'cực'và'bắt'chúng'xắp'xếp'sao'cho' trục'của'lưỡng'cực'nằm'gần'trùng'với'đường'sức'của' điện'trường'ngoài.' 7/10/15' ! E0 ≠ 0 + "# + "# + "# + "# + "# + "# + "# ! E0 = 0 Hiện'tượng'phân'cực'điện'môi' 4.  Giải'thích' !  Kết'quả'là'làm'xuất'hiện'điện'tích'trái'dấu'ở'hai'đầu' điện'môi'tức'là'điện'môi'đã'bị'phân'cực.'Nếu'bỏ'điện' trường'ngoài't
Tài liệu liên quan