Networks Business Online Việt Nam & International VH2

Lực đẩy tĩnh điện là gì? Công thức lực tĩnh điện và đặc điểm của lực tĩnh điện | LADIGI

Đăng ngày 09 October, 2022 bởi admin

Lý thuyết Lực tương tác tĩnh điện

Lực tĩnh điện là lực giữa hai vật mang điện tích đứng yên. Nó là trường hợp đặc biệt của lực Lorentz (lực điện từ tổng quát).

Lực này được Coulomb, nhà bác học người Pháp, dựa trên ý tưởng về sự tương tự giữa điện học và cơ học, giữa sự tương tự của hai vật và hai điện tích, tìm ra lần đầu cho hai điện tích điểm và phát biểu thành định luật Coulomb. Trong trường hợp tương tác giữa hai điện tích điểm, lực tĩnh điện còn được gọi là lực Coulomb.

Hai loại điện tích: Có hai loại điện tích là điện tích dương và điện tích âm. Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, trái dấu thì hút nhau.

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Định luật Cu-lông:

Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm đặt trong chân không có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng. Lực đó được gọi là lực Culông hay lực tĩnh điện :

Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

với :

  • F là độ lớn của lực Coulomb, đo bằng N trong SI
  • q1 là điện tích của điện tích điểm thứ nhất, đo bằng C trong SI
  • q2 là điện tích của điện tích điểm thứ hai, đo bằng C trong SI
  • r là khoảng cách giữa hai điện tích điểm, đo bằng m trong SI
  • k là hằng số vật lý (còn gọi là hằng số lực Coulomb) thường được biểu diễn là {\displaystyle {\frac {1}{4\pi \epsilon _{0}}}}{\displaystyle \epsilon _{0}\ }
    • k ≈ 8 987 742 438 F−1·m (hay C−2·N·m2)
    • −12 F·m−1 (hay C2·N−1·m−2)

Công thức trên cũng hoàn toàn có thể được viết ở dạng véc-tơ

{\displaystyle \mathbf {F} ={\frac {1}{4\pi \epsilon _{0}}}{\frac {q_{1}q_{2}\mathbf {r} }{\left|\mathbf {r} \right|^{3}}}}

với :

  • {\displaystyle \mathbf {F} }
  • {\displaystyle \mathbf {r} }
{\displaystyle \mathbf {r} =\mathbf {r_{1}} -\mathbf {r_{2}} }

ở đây: {\displaystyle \mathbf {r_{1}} \ } và  {\displaystyle \mathbf {r_{2}} \ } là các véc-tơ vị trí của các điện tích điểm.

Hằng số điện môi:

Điện môi là môi trường tự nhiên cách điện. Hằng số điện môi ( ε ) đặc trưng cho tính cách điện của chất cách điện .
Khi đặt những điện tích trong một điện môi đồng tính thì lực tương tác giữa chúng sẽ yếu đi ε lần so với khi đặt nó trong chân không, ε luôn ≥ 1 ( ε của không khí ≈ chân không = 1 ) .

Lực tương tác giữa các điện tích điểm đặt trong điện môi: Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án

Thuyết electrôn:

– Nguyên tử gồm :

Hạt nhân mang điện tích dương gồm: Prôtôn mp = 1,67.10-27kg Nơtrôn mn ≈ mp
qp = +1,6.10-19 C = + e qn = 0
Các electrôn chuyển động xung quanh hạt nhân: Elêctrôn me = 9,1.10-31kg << mp, mn
qe = −1,6.10-19 C = – e

– Bình thường số p = số e → nguyên tử trung hòa về điện .
– Do me < < mn, mp nên electrôn rất linh động. Electrôn hoàn toàn có thể bứt ra khỏi nguyên tử, chuyển dời từ nguyên tử này sang nguyên tử khác, chuyển dời từ vật này sang vật khác và làm cho những vật nhiễm điện . – Nguyên tử ( vật ) nhận electrôn trở thành ion âm ( vật mang điện âm ). Nguyên tử ( vật ) mất electrôn trở thành ion dương ( vật mang điện dương ) .

Vận dụng thuyết electrôn:

– Vật dẫn điện là vật có chứa nhiều điện tích tự do, như : sắt kẽm kim loại, dung dịch muối, axit, … Vật cách điện là vật không chứa hoặc chứa rất ít những điện tích tự do, như : không khí khô, cao su đặc, 1 số ít nhựa … Sự phân biệt vật dẫn điện và vật cách điện chỉ là tương đối .
– Sự nhiễm điện do cọ xát : khi cọ xát, electrôn hoàn toàn có thể chuyển dời từ vật này sang vật khác .

– Sự nhiễm điện do tiếp xúc: Nếu cho một vật tiếp xúc với một vật nhiễm điện thì nó sẽ nhiễm điện cùng dấu với vật đó = Vật Lí lớp 11 | Chuyên đề: Lực tương tác tĩnh điện đề: Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 11 có đáp án .

– Sự nhiễm điện do hưởng ứng : Đưa một quả cầu A nhiễm điện dương lại gần đầu M của một thanh sắt kẽm kim loại MN trung hoà về điện thì đầu M nhiễm điện âm còn đầu N nhiễm điện dương. Điện tích của thanh MN là không biến hóa. Khi đưa quả cầu A ra xa điện tích trong thanh MN phân bổ lại như bắt đầu .

Định luật bảo toàn điện tích: Trong một hệ cô lập về điện, tổng đại số của các điện tích là không đổi: q1 + q2 + q3+…+ qn = q‘1 + q‘2 + q‘3+…+ q‘n

► Hệ cô lập về điện là hệ mà những vật trong hệ chỉ trao đổi điện tích với nhau mà không trao đổi điện tích với bên ngoài .

Lực tĩnh điện tổng quát

Để tính lực tĩnh điện giữa hai vật mang điện tích, hoàn toàn có thể chia những vật ra thành nhiều vật nhỏ hơn. Nếu phép chia tiến đến một số lượng giới hạn nào đó, vật nhỏ mang điện sẽ trở thành những điện tích. Khi đó hoàn toàn có thể vận dụng nguyên tắc chồng chất cho lực tĩnh điện ( hay còn gọi là nguyên tắc công dụng độc lập ) .

Lực tĩnh điện do N điện tích điểm gây ra bằng tổng vectơ của lực tĩnh điện do từng điện tích điểm gây ra.

Có thể định nghĩa thiên nhiên và môi trường xung quanh một vật mang điện là điện trường. Khi một vật khác nằm trong thiên nhiên và môi trường này, lực tĩnh điện vật đó sẽ chịu là :

{\displaystyle F=qE}

Điện trường

Từ công thức trên ,

{\displaystyle E={\frac {F}{q}}=K{\frac {|q|}{r^{2}}}}

với q là điện tích của vật đó và E là cường độ điện trường của điện trường.

Cách chứng minh định luật Coulomb đơn thuần

Chúng ta có thể chứng minh định luật Coulomb bằng một thí nghiệm đơn giản. Cho hai quả cầu nhỏ với khối lượng m và cùng điện tích {\displaystyle q}, được treo trên hai sợi dây với chiều dài là {\displaystyle l} và khối lượng không đáng kể. Có ba lực tác dụng lên quả cầu lúc đó: trọng lực P, lực căng dây T và lực điện {\displaystyle F}.

Trong trạng thái cân bằng, ta có {\displaystyle T\sin \theta _{1}=F_{1}} (1) và {\displaystyle T\cos \theta _{1}=mg} (2).

Lấy (1) chia cho (2), ta được: {\displaystyle {\frac {\sin \theta _{1}}{\cos \theta _{1}}}={\frac {F_{1}}{mg}}\rightarrow F_{1}=mg\tan \theta _{1}}

Cho L1 là khoảng cách giữa các quả cầu khi đã tích điện. Giả định rằng nếu định luật Coulomb đúng thì lực đẩy giữa hai quả cầu sẽ là {\displaystyle F_{1}={\frac {q^{2}}{4\pi \epsilon _{0}L_{1}^{2}}}}

Vậy:{\displaystyle {\frac {q^{2}}{4\pi \epsilon _{0}L_{1}^{2}}}=mg\tan \theta _{1}}.

Nếu giờ ta chỉ tích điện một quả cầu và cho hai quả tác dụng với nhau, mỗi quả cầu sẽ có lượng điện tích là {\displaystyle {\frac {q}{2}}}. Trong trạng thái cân bằng, khoảng cách giữa hai quả cầu là {\displaystyle L_{2}<L_{1}} và lực đẩy giữa chúng sẽ là:

Xem video Điện tích – định luật Cu-Lông | Vật lí 11 – Thầy Phạm Quốc Toản


Xem video LỰC TƯƠNG TÁC TĨNH ĐIỆN – VẬT LÍ 11



lực tĩnh điện
lực tĩnh điện là gì
lực đẩy tĩnh điện
công thức lực tĩnh điện
lực hút tĩnh điện là gì
công thức lực đẩy tĩnh điện
lực đẩy tĩnh điện là gì
độ lớn lực tĩnh điện
lực hút tĩnh điện
k trong lực tĩnh điện
lực tĩnh điện công thức
luc tinh dien

Scores : 4.6 ( 147 votes )

Thank for your voting !

Source: https://vh2.com.vn
Category : Truyền Thông