Bài 17. Khái niệm điện trường

Điện trường là dạng vật chất tồn tại xung quanh các điện tích và truyền tương tác giữa các điện tích.

Điện trường tác dụng lực điện lên các điện tích đặt trong nó.

Đặc điểm:

• Tồn tại xung quanh điện tích
<�i>Truyền tương tác điện
• Không nhìn thấy bằng mắt thường

Định nghĩa: Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu của điện trường tại điểm đó.

Công thức:

$$\vec{E} = \frac{\vec{F}}{q}$$

Độ lớn: $$E = \frac{F}{|q|}$$

Trong đó:

• E: cường độ điện trường (V/m hoặc N/C)
• F: lực điện tác dụng lên điện tích (N)
• q: điện tích (C)

Đơn vị: V/m (vôn trên mét) hoặc N/C (niutơn trên culông)

Điện trường do một điện tích điểm Q gây ra tại điểm cách nó khoảng r có:

Phương: trùng với đường thẳng nối Q với điểm khảo sát

Chiều:

• Hướng ra xa Q nếu Q > 0
• Hướng về phía Q nếu Q < 0

Độ lớn:

$$E = \frac{|Q|}{4\pi\varepsilon_0 r^2} = k\frac{|Q|}{r^2}$$

Trong chân không/không khí: $$E = k\frac{|Q|}{r^2}$$

Khi có nhiều điện tích điểm gây ra điện trường tại một điểm, vectơ cường độ điện trường tổng hợp bằng tổng vectơ các cường độ điện trường thành phần.

$$\vec{E} = \vec{E_1} + \vec{E_2} + ... + \vec{E_n}$$

Cách tính:

• Tính độ lớn và vẽ các vectơ E₁, E₂,... theo phương chiều đúng
• Tổng hợp bằng quy tắc cộng vectơ

Định nghĩa: Đường sức điện là các đường được vẽ trong điện trường sao cho hướng của vectơ cường độ điện trường tại mỗi điểm trùng với hướng của vectơ tiếp tuyến của đường sức tại điểm đó.

Tính chất:

• Mật độ đường sức tỉ lệ với độ lớn của cường độ điện trường
• Đường sức của điện tích điểm dương đi ra vô cực
• Đường sức của điện tích điểm âm đi từ vô cực đến
• Các đường sức không cắt nhau