Tổng hợp Lý thuyết và công thức cần nhớ về Tĩnh điện môn Vật lý 11

TỔNG HỢP LÝ THUYẾT VÀ CÔNG THỨC CẦN NHỚ VỀ TĨNH ĐIỆN

A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT

1. Hai loại điện tích

+ Có hai loại điện tích: điện tích dương (+) và điện tích âm (-).

+ Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, trái dấu thì hút nhau.

+ Đơn vị điện tích là culông (C).

2. Sự nhiễm điện của các vật

+ Nhiễm điện do cọ xát: hai vật không nhiễm điện khi cọ xát với nhau thì có thể làm chúng nhiễm điện trái dấu nhau.

+ Nhiễm điện do tiếp xúc: cho thanh kim loại không nhiễm điện chạm vào quả cầu đã nhiễm điện thì thanh kim loại nhiễm điện cùng dấu với điện tích của quả cầu. Đưa thanh kim loại ra xa quả cầu thì thanh kim loại vẫn còn nhiễm điện.

+ Nhiễm điện do hưởng ứng: đưa thanh kim loại không nhiễm điện đến gần quả cầu nhiễm điện nhưng không chạm vào quả cầu, thì hai đầu thanh kim loại sẽ nhiễm điện. Đầu gần quả cầu hơn nhiễm điện trái dấu với điện tích của quả cầu, đầu xa hơn nhiễm điện cùng dấu với điện tích của quả cầu. Đưa thanh kim loại ra xa quả cầu thì thanh kim loại trở về trạng thái không nhiễm điện như lúc đầu.

3. Định luật Culông

+ Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên tỉ lệ thuận với tích các độ lớn của hai điện tích đó và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.

\(F = k\frac{{\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{\varepsilon {r^2}}};k = {9.10^9}\left( {\frac{{N{m^2}}}{{{C^2}}}} \right)\)

\(\varepsilon \) là hằng số điện môi của môi trường; trong chân không (hay gần đúng là trong không khí) thì e = 1.

+ Véc tơ lực tương tác giữa hai điện tích điểm:

    Có điểm đặt trên mỗi điện tích;

    Có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích;

    Có chiều: đẩy nhau nếu cùng dấu, hút nhau nếu trái dấu;

    Có độ lớn: \(F = \frac{{{{9.10}^9}.\left| {{q_1}{q_2}} \right|}}{{\varepsilon {r^2}}}\)

+ Lực tương tác giữa nhiều điện tích điểm lên một điện tích điểm:

\(\overrightarrow F = \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} + ... + \overrightarrow {{F_n}} \)

4. Thuyết electron

+ Bình thường tổng đại số tất cả các điện tích trong nguyên tử bằng không, nguyên tử trung hoà về điện.

+ Nếu nguyên tử mất bớt electron thì trở thành ion dương; nếu nguyên tử nhận thêm electron thì trở thành ion âm.

+ Khối lượng electron rất nhỏ nên độ linh động của electron rất lớn. Vì vậy electron dễ dàng bứt khỏi nguyên tử, di chuyển trong vật hay di chuyển từ vật này sang vật khác làm các vật bị nhiễm điện.

+ Vật nhiễm điện âm là vật thừa electron; vật nhiễm điện dương là vật thiếu electron.

+ Vật dẫn điện là vật chứa nhiều điện tích tự do. Vật cách điện (điện môi) là vật chứa rất ít điện tích tự do.

  Giải thích hiện tượng nhiễm điện:

- Do cọ xát hay tiếp xúc mà các electron di chuyển từ vật này sang vật kia.

- Do hưởng ứng mà các electron tự do sẽ di chuyển về một phía của vật (thực chất đây là sự phân bố lại các electron tự do trong vật) làm cho phía dư electron tích điện âm và phía ngược lại thiếu electron nên tích điện dương.

5. Định luật bảo toàn điện tích

+ Một hệ cô lập về điện, nghĩa là hệ không trao đổi điện tích với các hệ khác thì, tổng đại số các điện tích trong hệ là một hằng số.

+ Khi cho hai vật tích điện q₁ và q₂ tiếp xúc với nhau rồi tách chúng ra thì điện tích của chúng sẽ bằng nhau và là :

q₁' = q₂' = \(\frac{{{q_1} + {q_2}}}{2}\).

6. Điện trường

+ Điện trường là môi trường vật chất tồn tại xung quanh các điện tích.

+ Tính chất cơ bản của điện trường là nó tác dụng lực điện lên điện tích  đặt trong nó.

+ Điện trường tĩnh là điện trường do các điện tích đứng yên gây ra.

+ Véc tơ cường độ điện trường gây bởi một điện tích điểm:

    Có điểm đặt tại điểm ta xét;

    Có phương trùng với đường thẳng nối điện tích với điểm ta xét;

    Có chiều: hướng ra xa điện tích nếu là điện tích dương, hướng về phía điện tích nếu là điện tích âm;

    Có độ lớn: \(E = \frac{{{{9.10}^9}.\left| q \right|}}{{\varepsilon {r^2}}}\)

+ Đơn vị cường độ điện trường là V/m.

+ Nguyên lý chồng chất điện trường:

\(\overrightarrow E = \overrightarrow {{E_1}} + \overrightarrow {{E_2}} + ... + \overrightarrow {{E_n}} \)

+ Lực tác dụng của điện trường lên điện tích:

\(\overrightarrow F = q.\overrightarrow E \)

+ Đường sức điện là đường được vẽ trong điện trường sao cho hướng của tiếp tuyến tại bất kì điểm nào trên đường sức cũng trùng với hướng của véc tơ cường độ điện trường tại điểm đó.

+ Tính chất của đường sức:

    - Tại mỗi điểm trong điện trường ta có thể vẽ được một đường sức điện và chỉ một mà thôi. Các đường sức điện không cắt nhau.

    - Các đường sức điện trường tĩnh là các đường không khép kín.

    - Nơi nào cường độ điện trường lớn hơn thì các đường sức điện ở đó sẽ được vẽ mau hơn (dày hơn), nơi nào cường độ điện trường nhỏ hơn thì các đường sức điện ở đó sẽ được vẽ thưa hơn.

+ Một điện trường mà cường độ điện trường tại mọi điểm đều bằng nhau gọi là điện trường đều.

    Điện trường đều có các đường sức điện song song và cách đều nhau.

7. Công của lực điện – Điện thế – Hiệu điện thế

+ Công của lực điện tác dụng lên một điện tích không phụ thuộc vào dạng đường đi của điện tích mà chỉ phụ thuộc vào điểm đầu và điểm cuối của đường đi trong điện trường, do đó người ta nói điện trường tĩnh là một trường thế.

A_MN = q.E.MN.cosα = qEd

+ Điện thế tại một điểm M trong điện trường là đại lượng đặc trưng riêng cho điện trường về phương diện tạo ra thế năng khi đặt tại đó một điện tích q. Nó được xác định bằng thương số giữa công của lực điện tác dụng lên q khi q di chuyển từ M  ra vô cực và độ lớn của q.

V_M = \(\frac{{{A_{M\infty }}}}{q}\)

+ Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N trong điện trường đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường trong sự di chuyển của một điện tích từ M đến N. Nó được xác định bằng thương số giữa công của lực điện tác dụng lên điện tích q trong sự di chuyển của q từ M đến N  và độ lớn của q.

U_MN = V_M – V_N = \(\frac{{{A_{MN}}}}{q}\)

+ Đơn vị hiệu điện thế là vôn (V).

+ Hệ thức giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế: E =U/d .

+ Chỉ có hiệu điện thế giữa hai điểm trong điện trường mới có giá trị xác định còn điện thế tại mỗi điểm trong điện trường thì phụ thuộc vào cách chọn mốc của điện thế.

8. Tụ điện

+ Tụ điện là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện. Mỗi vật dẫn đó gọi là một bản của tụ điện.

+ Tụ điện dùng để chứa điện tích.

+ Tụ điện là dụng cụ được dùng phổ biến trong các mạch điện xoay chiều và các mạch vô tuyến. Nó có nhiệm vụ tích và phóng điện trong mạch điện.

+ Độ lớn điện tích trên mỗi bản của tụ điện khi đã tích điện gọi là điện tích của tụ điện.

+ Điện dung của tụ điện C =Q/U  là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện ở một hiệu điện thế nhất định.

+ Đơn vị điện dung là fara (F).

+ Mỗi tụ điện có một hiệu điện thế giới hạn. Khi hiệu điện thế giữa hai bản tụ vượt quá hiệu điện thế giới hạn thì lớp điện môi giữa hai bản tụ bị đánh thủng, tụ điện bị hỏng.

...

---Để xem tiếp nội dung Chuyên đề Tổng hợp Lý thuyết và công thức cần nhớ về Tĩnh điện, các em vui lòng đăng nhập vào trang Chúng tôi để xem online hoặc tải về máy tính---

Trên đây là một phần trích đoạn nội dung Tổng hợp Lý thuyết và công thức cần nhớ về Tĩnh điện môn Vật lý 11. Để xem toàn bộ nội dung các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập .

Các em quan tâm có thể tham khảo thêm các tài liệu cùng chuyên mục:

• Tóm tắt kiến thức và công thức chương 1 Điện tích- Điện tích trường môn Vật lý 11

• Bài tập tổng hợp Điện tích- Điện trường hay và khó Vật lý 11

• Bài tập tổng hợp nâng cao Điện tích- Định luật Culong Vật lý 11

Chúc các em học tập tốt !