PHẦN I. ĐIỆN HỌC. ĐIỆN TỪ HỌC

CHƯƠNG I. ĐIỆN TÍCH. ĐIỆN TRƯỜNG

§1. ĐIỆN TÍCH. ĐỊNH LUẬT CU-LÔNG

A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT

• Có hai loại điện tích: điện tích âm và điện tích dương.

- Điện tích cùng loại (cùng dấu) thì đẩy nhau.

- Điện tích khác loại ( khác dấu) thì hút nhau.

• Điện tích điểm là điện tích được coi như tập trung tại một điểm. Một vật tích điện có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách tới điểm mà ta đang xét cũng có thể coi là một điện tích điểm.

• Định luật Coulomb:

Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng:

F = $\large \frac{k\mid q_{1}q_{2}\mid }{\varepsilon r^{2}}$

Với k = 9.$10^{9}$ ($\large \frac{Nm^{2}}{C^{2}}$)

$\varepsilon$: hằng số điện môi (chân không $\varepsilon$ = 1; không khí khô $\varepsilon$ $\approx$ 1)

$q_{1}$, $q_{2}$: điện tích (C)

r: khoảng cách (m)

$\vec{F}$:

- Điểm đặt: điện tích đang xét

- Phương: đường thẳng nối hai điện tích

- Chiều: hút nhau nếu $q_{1}q_{2}$ < 0

đẩy nhau nếu $q_{1}q_{2}$ > 0

- Độ lớn: F = $\large \frac{k\mid q_{1}q_{2}\mid }{\varepsilon r^{2}}$

B. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP

1. Điện tích điểm là gì?

Giải

Điện tích điểm là điện tích coi như tập trung tại một điểm. Một vật tích điện có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách tới điểm mà ta đang xét cũng có thể coi như một điện tích điểm.

2. Phát biểu định luật Coulomb ?

Giải

Phát biểu định luật Coulomb: Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm 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 điểm và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng:

F = $\large \frac{k\mid q_{1}q_{2}\mid }{\varepsilon r^{2}}$

Với k = 9.$10^{9}$ $\large \frac{Nm^{2}}{C^{2}}$

$\varepsilon$: hằng số điện môi (chân không $\varepsilon$ = 1; không khí khô $\varepsilon$ $\approx$ 1)

3. Lực tương tác giữa hai điện tích khi đặt trong một điện môi sẽ lớn hay nhỏ hơn khi đặt trong chân không?

Giải

Khi đặt trong môi trường điện môi, lực tương tác giữa các điện tích sẽ giảm đi $\varepsilon$ lần so với đặt trong chân không.

4. Hằng số điện môi của một chất cho ta biết điều gì?

Giải

Hằng số điện môi của mỗi chất cho ta biết khi đặt các điện tích trong chất đó thì lực tác dụng giữa chúng sẽ nhỏ đi bao nhiêu lần so với khi đặt chúng trong chân không.

5. Chọn câu đúng.

Khi tăng đồng thời độ lớn hai điện tích điểm và khoảng cách giữa chúng lên gấp đôi thì lực tương tác giữa chúng

A. tăng lên gấp đôi.

B. giảm đi một nửa.

B. giảm đi bốn lần.

C. không thay đổi.

Giải

6. Trong trường hợp nào sau đây, ta có thể coi các vật nhiễm điện là các điện tích điểm?

A. Hai thanh nhựa đặt gần nhau.

B. Một thanh nhựa và một quả cầu đặt gần nhau.

C. Hai quả cầu nhỏ đặt gần nhau.

D. Hai quả cầu lớn đặt gần nhau.

Giải

Chọn câu C

7. Nêu những điểm giống nhau và khác nhau giữa định luật Coulomb và định luật vạn vật hấp dẫn.

Giải

Lực vạn vật hấp dẫn:

- Lực tương tác giữa hai vật là lực hút

- Hai vật có khối lượng, đặt xa nhau

- Cùng tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách

$F_{hd}$ = $\large \frac{Gm_{1}m_{2}}{r^{2}}$

Lực Coulomb:

- Lực tương tác giữa hai điện tích là lực hút hoặc lực đẩy

- Hai điện tích điểm hay hai điện tích đặt xa nhau.

- Cùng tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách.

$F_{td}$ = $\large \frac{k\mid q_{1}q_{2}\mid }{\varepsilon r^{2}}$

8. Hai quả cầu nhỏ mang hai điện tích có độ lớn bằng nhau, đặt cách nhau 10 cm trong không khí thì tác dụng lên nhau một lực là 9.$10^{-3}$ N. Xác định điện tích của hai quả cầu đó.

Giải

Ta có:

⇒ Điện tích mỗi quả cầu

$q_{1}$ = $q_{2}$ = $10^{-7}$ C hay $q_{1}$ = $q_{2}$ = - $10^{-7}$ C