Điện trường là một dạng vật chất (môi trường) bao quanh điện tích và gắn liền với điện tích. Để giúp bạn hiểu rõ hơn về khái niệm điện trường, lý thuyết, công thức tính cường độ điện trường. Chúng tôi sẽ cung cấp ngay trong bài viết dưới đây. Mời các bạn cùng theo dõi.
Contents
Lý thuyết chung về điện trường
Môi trường truyền tương tác điện
Để giúp bạn hình dung rõ hơn về môi trường tương tác điện, chúng ta có thể dựa vào giả thuyết sau:
Đặt hai quả cầu tích điện trái dấu trong cùng một chiếc bình kín. Sau đó tiến hành hút hết không khí ra. Theo đó, lực hút giữa hai quả cầu thường mạnh lên. Lúc này, môi trường truyền tương tác điện giữa hai quả cầu đó được gọi là điện trường.
Điện trường là gì?
Điện trường là môi trường tồn tại ở dạng vật chất, bao quanh điện tích và gắn liền với điện tích. Điện trường tác dụng lực điện lên các điện tích khác đặt trong nó.
Theo đó, nơi nào có điện tích thì nơi đó có điện trường. Một điện tích Q nằm tại một điểm trong không gian thì những môi trường xung quanh nó sẽ có điện trường. Một điện tích q nằm trong điện trường đó sẽ bị Q tác dụng một lực điện và ngược lại, q cũng tác dụng lên Q một lực đối hình.
Điện trường là yếu tố năng giữ vai trò quan trọng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau, trong đó có Vật lý. Hiện nay điện trường được khai thác rất nhiều trong lĩnh vực thuộc về công nghiệp điện. Trong nguyên tử, điện trường được chọn làm lực tương tác chính giữa hạt nhân và các electron trong nguyên tử. Và có lẽ bạn không biết, điện trường và từ trường là những biểu hiện của điện từ và là một trong bốn lực cơ bản của tự nhiên.
Lực điện trường và định luật Culông
Khái niệm lực điện trường
Lực tĩnh điện chỉ tồn tại trong điện trường nên lực tĩnh điện còn gọi là lực điện trường.
Định luật Culông
– Phát biểu: Lực hút hay lực đẩy giữa hai điện tích điểm đặt trong chân không có phương trùng với đường thẳng nối giữa hai điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệ với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.
– Biểu thức:
– Với:
+ k : hệ số tỉ lệ ( Trong hệ SI, k = 9.109N.m2C2)
+ q1, q2: các điện tích ©
r: khoảng cách giữa q1 và q2 (m)
Lý thuyết về cường độ điện trường
Khái niệm về cường độ điện trường
Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho tác dụng lực của điện trường tại điểm đó. Nó được xác định bằng thương số của độ lớn lực điện F tác dụng lên một điện tích thử q (dương) đặt tại thời điểm đó và độ lớn của q.
E = F/q
Cụ thể:
- E là độ lớn của cường độ điện trường (N/C)
- F là độ lớn lực điện
- q là điện tích thử
Vectơ cường độ điện trường
Cường độ điện trường E là đại lượng vectơ, gọi là vectơ cường độ điện trường hay gọi tắt là vectơ điện trường.
Vectơ điện trường E tại một điểm có những đặc điểm sau đây:
- Phương và chiều của lực tác dụng lên điện tích thử dương đặt tại điểm đó.
- Chiều dài biểu diễn độ lớn của cường độ điện trường theo một tỉ xích nào đó.
- Không phụ thuộc vào độ lớn của điện tích thử q.
Đơn vị đo cường độ điện trường là Vôn/mét, có ký hiệu là V/m
Đường sức điện
Định nghĩa đường sức điện
Từ những năm thuộc thế kỷ 19, con người đã cho rằng không gian xung quanh một vật tích điện được lấp đầy bởi các đường sức. Mặc dù chúng ta không còn coi đường sức là một thực thể, nhưng đường sức vẫn còn được dùng như một cách rất dễ hay để mô tả trực quan điện trường.
Sự liên hệ giữa các đường sức và các vectơ điện trường như sau: Ở một điểm bất kỳ, hướng của một đường sức thẳng hoặc hướng của tiếp tuyến với một đường sức công cho hướng ở điểm đó và các đường sức được vẽ sao cho số đường sức trên một đồng vị điện tích trong mặt phẳng thẳng góc với các đường sức tỉ lệ với độ lớn của vectơ cường độ điện trường.
Đường sức điện trường hay đường sức điện, là đường mà tiếp tuyến với nó có một điểm trùng với phương của Vectơ cường độ điện trường tại điểm đó, chiều của đường sức là chiều của vectơ cường độ điện trường.
Tập hợp các đường sức điện được gọi là điện phổ. Điện phổ mô tả sự phân bố điện trường một cách trực quan.
Các đặc điểm của đường sức điện
Dưới đây là các đặc điểm của đường sức điện mà bạn có thể tham khảo để mở rộng vốn kiến thức cũng như hiểu biết của mình:
- Qua mỗi điểm trong điện trường có duy nhất một đường sức điện
- Đường sức điện là những đường có hướng
- Hướng của đường sức điện tại một điểm là hướng của vectơ cường độ điện trường tại chính điểm đó.
- Đường sức điện của điện trường tĩnh điện là đường không khép kín, chúng thường đi ra điện tích dương và dừng ở điện tích âm.
Trên đây là những kiến thức về điện trường là gì? Lý thuyết, công thức tính cường độ điện trường mà chúng tôi muốn giới thiệu đến bạn. Chúng tôi hy vọng với những thông tin mà chúng tôi vừa mới chia sẻ sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về điện trường và những vấn đề liên quan. Nếu có bất kỳ thắc mắc hoặc cần được giải đáp thêm, bạn có thể liên hệ trực tiếp với chúng tôi để được hỗ trợ nhanh nhất bạn nhé!
