Vật lý đại cương - Những tính chất từ của các chất phần 2 doc

Ph−¬ng ph¸p ¶nh ®iÖn Nếu ta thay một mặt đẳng thế nào đó trong điện trường bằng một vật dẫn cùng hình dạng và cùng điện thế với mặt đẳng thế thì điện trường sẽ không thay đổi.. Xác định

•Tô ®iÖn ho¸ (®iÖn ph©n)

C ~ 100μF, U ~ 40V, Ph©n cùc Al2O3

cì 2μm

Al

- +

Dung dÞch lo·ng bicab«nat phèt phat

5 Ph−¬ng ph¸p ¶nh ®iÖn

Nếu ta thay một mặt đẳng thế nào đó trong điện trường bằng một vật dẫn cùng hình dạng và

cùng điện thế với mặt đẳng thế thì điện trường

sẽ không thay đổi

Ứng dụng:

a Xác định lực tác dụng giữa điện tích điểm và mặt phẳng kim loại vô hạn:

Mặt phẳng trung trực giữa hai điện tích +q và -q là mặt đẳng thế có

V=0

2

2

0 ( 2 d )

q 4

1 F

ε πε

=

-+ -+ -+ -+ -+ -+ -+ -+

q

Khoảng cách từ +q đến mặt kim loại là d, lực tương tác giữa điện tích và mặt kim loại là:

+

+q d

b Tính điện dung của một dây

dẫn hình trụ bán kính R dài vô

hạn, mang điện dương, đặt song

song với mặt đất và cách mặt

đất khoảng h>>R

+

+q

h

2R

-h

-q

) x h

2 ( 2

Q x

2

Q E

0

0 ε + πε ε − πε

=

l l

Điện trường cách trục

dây đoạn x:

Hiệu điên thế giữa mặt dây và đất:

∫

ε πε

=

=

−

R h 2

R h 2

R

2

) x h

2 ( 2

Q x

2

Q (

Edx V

V

l l

R

h

2 ln

Q V

V

0

2 1

l ε πε

=

−

Điện dung giữa dây và đất:

R

h

2 ln

V V

Q

2 1

l ε

πε

=

−

=

6 N¨ng l−îng ®iÖn tr−êng

6.1 N¨ng l−îng t−¬ng t¸c cña mét hÖ

®iÖn tÝch ®iÓm

HÖ 2 ®iÖn tÝch ®iÓm q1 vμ q2

r

q

q 4

1

0 ε πε

=

12 0

1 2

21 0

2 1

21 12

r 4

q q

2

1 r

4

q q

2

1 W

r r

r

ε πε

+ ε

πε

=

⇒

=

=

) V q

V q

( 2 1

=

= +

+ +

1 i

i i n

n 2

2 1

2

1 )

V q

V q

V q

( 2

1 W

HÖ n ®iÖn tÝch ®iÓm q1, q2 ,qn

6 2 N¨ng l−îng ®iÖn cña mét vËt dÉn c«

lËp tÝch ®iÖn

Chia vËt dÉn

thμnh c¸c ®iÓm

®iÖn tÝch dq

∫

2

1 dq

V 2

1 V

dq 2

1 W

C

q 2

1 CV

2

1 qV

2

1 W

2

2 =

=

=

6 3 N¨ng l−îng cña tô ®iÖn

HÖ n vËt dÉn cã q1, q2 ,qn

vμ ®iÖn thÕ t−¬ng øng V1, V2 ,Vn ∑

=

= n

1 i

i

i V

q 2

1 W

) V q

V q

( 2

1

W = 1 1 + 2 2

Tụ điện - hệ 2 vật dẫn

2

1 )

V V

(

q 2

1

W = 1 ư 2 =

2

2

CU 2

1 C

q 2

1 qU

2

1

6.4 Năng lượng điện trường

Tụ điện có thể tích khoảng giữa 2bản ΔV=S.d

d

S

C ε0ε

= V

E 2

1 d

d U

d

S 2

1

W = ε0ε 2 = ε0ε 2Δ

Mật độ năng lượng điện trường:

2 0

2

1 V

W = ε ε Δ

= ϖ

Điện trường mang năng lượng: năng lượng nμy định xứ trong không gian điện trường

DE 2

1

D 2

1 E

2

1

0

2 2

0

ε ε

= ε

ε

= ϖ

Mật độ năng lượng điện trường tại một điểm:

Năng lượng điện trường trong không gian V

EdV

D 2

1 dV

W

V V

∫ ϖ =

=