Bài 18. Điện trường đều

Điện trường đều là điện trường có cường độ như nhau tại mọi điểm (cùng độ lớn, cùng phương và chiều).

Điều kiện tạo ra điện trường đều:

Giữa hai bản phẳng tích điện trái dấu, đặt song song với nhau và cách đều nhau.

Đặc điểm:

• Cường độ điện trường tại mọi điểm có giá trị bằng nhau
• Các đường sức điện là những đường thẳng song song, cách đều và vuông góc với các bản
• Chiều từ bản dương sang bản âm

Trong điện trường đều, hiệu điện thế giữa hai điểm cách nhau một đoạn d theo phương của đường sức có liên hệ:

$$E = \frac{U}{d}$$

Hoặc: $$U = Ed$$

Trong đó:

• E: cường độ điện trường (V/m)
• U: hiệu điện thế (V)
• d: khoảng cách giữa hai điểm theo phương đường sức (m)

Lưu ý: d phải đo theo phương đường sức, không phải khoảng cách thẳng.

Khi điện tích q chuyển động trong điện trường đều với vận tốc ban đầu vuông góc với đường sức điện:

Lực điện: F = qE (không đổi)

Gia tốc: a = F/m = qE/m

Quỹ đạo: Tương tự như vật ném ngang trong trường trọng lực, quỹ đạo là đường parabol.

Các công thức chuyển động:

• Thời gian bay qua khoảng cách d: t = d/v₀
• Độ lệch theo phương vuông góc: y = ½at² = ½(qE/m)t²

Một số ứng dụng thực tế:

• Máy lọc không khí (máy hút ẩm) có công nghệ ion âm
• Thiết bị tạo điện trường đều trong công nghiệp
• Các thiết bị nghiên cứu vật lý
• Trong các thí nghiệm điện học