Nhiễm điện do tiếp xúc: Thanh kim loại trung hoà điện tiếp xúc với quả cầu nhiễm điện thì có sự di chuyển điện tích từ quả cầu sang thanh kim loại (HoÆc e tõ KLsang qu¶ cÇu ) nên th[r]
Trang 11. Sự nhiễm điện Định luật Culong
2 Hai loại điện tớch Sự nhiễm điện của cỏc vật.
a Hai loại điện tớch: + Điện tớch dương + Điện tớch õm
- Cỏc điện tớch cựng dấu thỡ đẩy nhau, cỏc điện tớch trỏi dấu thỡ hỳt nhau
a Biểu thức : ¿ q1 q2∨ ¿
r2
k = 9.109Nm2 /C2 là hệ số tỉ lệ
+ r : khoảng cỏch giữa hai điện tớch điểm + q1, q2 : độ lớn của hai điện tớch điểm
b Biểu diễn:
3 Lực tương tỏc của cỏc điện tớch trong điện mụi (chất cỏch điện).bị giảm ε lần
¿ q1 q2∨ ¿
ε r2
ε ≥1: hằng số điện mụi, chỉ phụ thuộc vào bản chất điện mụi
Thuyết đện tử
1 Thuyết electron:Thuyết căn cứ vào sự di chuyển của e để giải thích sự nhiễm điện của các vật
- Bỡnh thường nguyờn tử trung hoà về điện, các vật cũng trung hoà về điện
- Nguyờn tử bị mất electron trở thành ion dương, nguyờn tử nhận thờm electron trở thành ion õm
- Electron cú thể di chuyển trong một vật hay từ vật này sang vật khỏc vỡ độ linh động lớn,.e sẵn có trong kim loại
- e=- 1,6.10-19C me=9,1.10-31kg
2. Vật (chất) dẫn điện và vật (chất) cỏch điện:
- Vật dẫn điện là những vật cú cỏc điện tớch tự do cú thể di chuyển được đến mọi điểm bờn trong vật.
- Vật cỏch điện là những vật cú rất ớt cỏc điện tớch tự do không thể di chuyển bờn trong vật.
3. Giải thớch ba hiện tượng nhiễm điện:
a Nhiễm điện do cọ xỏt: Khi thanh thuỷ tinh cọ xỏt với lụa thỡ cú một số electron di chuyển từ thuỷ tinh sang lụa nờn thanh
thuỷ tinh nhiễm điện dương, mảnh lụa nhiễm điện õm
b Nhiễm điện do tiếp xỳc: Thanh kim loại trung hoà điện tiếp xỳc với quả cầu nhiễm điện thỡ cú sự di chuyển điện tớch từ
quả cầu sang thanh kim loại (Hoặc e từ KLsang quả cầu) nờn thanh kim loại nhiễm điện cựng dấu với quả cầu.
c Nhiễm điện do hưởng ứng:
Thanh kim loại trung hoà điện đặt gần quả cầu nhiễm điện thỡ cỏc electron tự do trong thanh kim loại dịch chuyển Đầu thanh
kim loại xa quả cầu nhiễm điện cựng dấu với quả cầu, đầu thanh kim loại gần quả cầu nhiễm điện trỏi dấu với quả cầu
4. Định luật bảo toàn điện tớch Ở một hệ vật cụ lập về điện, nghĩa là hệ khụng trao đổi điện tớch với cỏc hệ khỏc, thỡ tổng
đại số cỏc điện tớch trong hệ là một hằng số
ĐIỆN TRƯỜNG
1 Điện trường: Khỏi niệm điện trường: Xuất hiện xung quanh cỏc điện tớch.
a Tớnh chất cơ bản của điện trường: Tỏc dụng lực điện lờn điện tớch khỏc đặt trong nú.
2 Cường độ điện trường: Định nghĩa: (sgk).
⃗ E= ⃗ F
q ⇒⃗F=q ⃗E E(V/m) q > 0 : ⃗ F cựng phương, cựng chiều với ⃗ E ;q < 0 : ⃗ F cựng phương, ngược chiều với ⃗ E
Đường sức điện: Định nghĩa: (sgk).Cỏc tớnh chất của đường sức điện: (sgk) Điện phổ: (sgk)
3 Điện trường đều : (sgk)
- Đường sức của điện trường đều là những đường thẳng song song và cỏch đều nhau.Cờng độ điện trờng đều là nh nhau ở mọi điểm trong trờng đó
4 Điện trường của một điện tớch điểm: E=9 109Q
r2 Trong điện môi thì E’=E/ ε giảm đi
- Q > 0 : ⃗ E hướng ra xa điện tớch Q < 0 : ⃗ E hướng lại gần điện tớch
5 Nguyờn lớ chồng chất điện trường: (sgk) Khi giải toán cần vẽ hình biểu diễn các véc tơ, sau đó căn cứ vào hình và tính
⃗ E=⃗ E1+ ⃗ E2
⃗
E1↑ ↑ ⃗ E2⇒ E=E1+ E2.
⃗ E1↑ ↓ ⃗E2⇒ E= | E1− E2|
⃗ E1⊥ ⃗E2⇒ E= √ E12
+ E22
CễNG CỦA LỰC ĐIỆN - HIỆU ĐIỆN THẾ
1 Cụng của lực điện:
- Điện tớch q di chuyển từ điểm M đến N trong điện trường đều, cụng của lực điện trường:
AMN= q E M'N' M'N' =d: hỡnh chiếu của MN lờn phương của đờng sức điện.: A=qEd
- Cụng của lực điện tỏc dụng lờn điện tớch q khụng phụ thuộc dạng đường đi của điện tớch mà chỉ phụ thuộc vào vị trớ điểm đầu và điểm cuối của đường đi ,công này theo đờng cong kín bằng 0
- => Vậy điện trường tĩnh là một trường thế
r
⃗ F12
⃗F21
⃗ F12
q1>0 q2>0 q1>0 q2<0
Trang 22 Khỏi niệm hiệu điện thế.
a Cụng của lực điện và hiệu thế năng của điện tớch: AMN = WM – WN
b Hiệu điện thế, điện thế: UMN= VM− VN= AMN
q UMN= -UNM
- Khỏi niệm hiệu điện thế: Điện thế của điện trường phụ thuộc vào cỏch chọn mốc điện thế Điện thế ở mặt đất và ở một điểm xa vụ cựng bằng khụng
3 Liờn hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế: E= UMn
M'N'=
U
d => U=E.d
VẬT DẪN VÀ ĐIỆN MễI TRONG ĐIỆN TRƯỜNG
1 Vật dẫn trong điện trường: Trạng thỏi cõn bằng điện:
- Vật dẫn cõn bằng điện khi trong vật dẫn khụng cũn dũng điện., các hạt mang điện đứng yên
a Điện trường trong vật dẫn tớch điện: Điện trường bờn trong vật dẫn cõn bằng điện bằng khụng.
- Đối với vật dẫn rỗng, điện trường ở phần rỗng bằng khụng
- Cường độ điện trường tại một điểm trờn mặt ngoài vật dẫn vuụng gúc với mặt vật
b Điện thế của vật dẫn tớch điện Điện thế tại mọi điểm trờn mặt ngoài và bờn trong vật dẫn cú giỏ trị bằng nhau.
- Vật dẫn là vật đẳng thế
c Sự phõn bố điện tớch ở vật dẫn tớch điện Ở một vật dẫn nhiễm điện, điện tớch chỉ phõn bố ở mặt ngoài của vật.
- Điện tớch phõn bố trờn mặt ngoài vật dẫn khụng đều Ở những chỗ lồi điện tớch tập trung nhiều hơn; ở những chỗ mũi nhọn điện tớch tập trung nhiều nhất; ở chỗ lừm hầu như khụng cú điện tớch
2 Điện mụi trong điện trường Khi đặt một vật điện mụi trong điện trường thỡ điện mụi bị phõn cực.
- Do sự phõn cực của điện mụi nờn mặt ngoài của điện mụi trở thành cỏc mặt nhiễm điện.Điện trờng tổng hợp bị giảm đi
TỤ ĐIỆN
1 Tụ điện: Định nghĩa:
a Tụ điện phẳng:
- Gồm hai bản kim loại phẳng cú kớch thước lớn, đặt đối diện và song song với nhau
- Khi tụ điện phẳng được tớch điện, điện tớch ở hai bản tụ điện trỏi dấu và cú độ lớn bằng nhau
2 Điện dung của tụ điện:
a Định nghĩa: Đặc trng cho khả năng tích điện của tụ điện C= Q
U Đơn vị: fara (F) ( chú ý đổi đơn vị )
b Cụng thức tớnh điện dung của tụ điện phẳng: C= ε S
9 109 4 πd
- S : Phần diện tớch của mỗi tụ điện d : Khoảng cỏch giữa hai bản ε : Hằng số điện mụi
3 Ghộp tụ điện:
a Ghộp song song: b Ghộp nối tiếp:
- Điện dung của bộ tụ: C=C1+C2 1
1
C1+
1
C2
Tơng quan Q1
C1❑
1
= Q2
C2=
Q1,2
C1,2
U1
C2=
U2
C1=
U1,2
C1+ C2
NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TRƯỜNG
1 Năng lượng của tụ điện: Nhận xột:
a Cụng thức tớnh năng lượng của tụ điện: ƯW= 1
2 C U
2
C : điện dung của tụ điện (F)
U : hiệu điện thế của tụ điện (V)
2 Năng lượng điện trường:
a Năng lượng điện trường trong tụ điện phẳng: ƯW= ε E
2
9 109 8 π V
V : Thể tớch khoảng khụng gian giữa hai bản tụ
b Mật độ năng lượng điện trường:Là năng lượng điện trường trong một đơn vị thể tớch.