Cường độ điện trường được xem là nội dung quan trọng trong chương trình Vật Lý ở bậc trung học phổ thông. Marathon Education sẽ cùng các em tổng hợp những kiến thức về khái niệm điện trường và cường độ điện trường, cũng như công thức tính để củng cố kiến thức này. Hãy đón xem chi tiết ở bài viết dưới đây! Show
Điện trường là gì? Điện trường là một môi trường dưới dạng vật chất bao quanh điện tích và gắn liền với điện tích. Đồng thời, điện trường còn tác dụng lực điện lên các điện tích khác đặt bên trong nó. Nơi nào có điện tích thì xung quanh đó có điện trường. >>> Xem thêm: Lý Thuyết Lý 11 Về Thuyết Electron Và Định Luật Bảo Toàn Điện Tích Cường độ điện trường là gì?Định nghĩa cường độ điện trườngGiả sử có một điện tích điểm Q nằm tại điểm O, điện tích này tạo ra một điện trường xung quanh nó. Cùng nghiên cứu điện trường của Q, đặt tại đó một điện tích điểm thử q và xét lực điện tác dụng lên q này. Như các em đã biết, theo định luật Cu-lông, q càng nằm xa Q thì lực điện càng nhỏ. Vì vậy, điện trường tại các điểm càng xa Q thì càng yếu. Do vậy, cường độ điện trường tại một điểm được định nghĩa là đại lượng đặc trưng cho tác dụng lực của điện trường tại điểm đó. Điều này được xác định bằng thương số của độ lớn lực điện F tác dụng lên một điện tích thử q (q >0) đặt tại điểm đó và độ lớn của q. Lý Thuyết Ba Định Luật Newton >>> Xem thêm: Lý Thuyết Lý 11: Điện Tích Và Định Luật Cu-Lông Vectơ của cường độ điện trường\begin{aligned} &\small \text{Vì lực }\vec{E}=\frac{\vec{F}}{q} \text{ là một đại lượng vectơ và điện tích q là một đại lượng vô hướng, do đó cường độ điện}\\ &\small \text{trường }\vec{E} \text{ cũng là đại lượng vectơ.}\\ \end{aligned} Cường độ điện trường E được biểu diễn bằng một vectơ, gọi là vectơ cường độ điện trường: \vec{E}=\frac{\vec{F}}{q} \begin{aligned} &\small \text{Trong đó, vectơ cường độ điện trường }\vec{E} \text{ có:}\\ &\small \ \ \bull \text{Phương và chiều của } \vec{E} \text{ trùng với phương và chiều của lực điện }\vec{F} \text{ tác dụng lên điện tích thử q }\\ &\small \text{dương.}\\ &\small \ \ \bull \text{Chiều dài vectơ }\vec{E} \text{ biểu diễn độ lớn cường độ điện trường theo một tỉ xích nào đó.} \end{aligned} Công thức tính cường độ điện trườngCường độ điện trường được tính bằng thương của độ lớn lực điện F tác dụng lên một điện tích thử q (q > 0) đặt tại điểm đó và độ lớn của q. Ta được: Trong đó:
>>> Xem thêm: Lý Thuyết Vật Lý 11: Công Của Lực Điện Nguyên lý chồng chất điện trường\begin{aligned} &\small \text{Giả sử có hai điện tích tại điểm }K_1 \text{ và } K_2 \text{ gây ra tại điểm O, các em được hai vectơ cường độ điện}\\ &\small \text{trường là }\vec{E_1} \text{ và } \vec{E_2}.\\ \end{aligned} Nguyên lý chồng chất điện trường được phát biểu như sau: \begin{aligned} &\small \text{Các điện trường }\vec{E_1} \text{ và } \vec{E_2} \text{đồng thời tác dụng lực điện lên điện tích q một cách độc lập với nhau. Vì }\\ &\small \text{vậy, cường độ điện trường tại một điểm bằng tổng hợp của }\vec{E_1} \text{ và } \vec{E_2}.\\ \end{aligned} \vec{E}=\vec{E_1}+\vec{E_2} >>> Xem thêm: Lý Thuyết Lý 11: Điện Năng – Công Suất Điện Tóm Tắt Lý Thuyết Môn Vật Lý Lớp 12 Học livestream trực tuyến Toán - Lý - Hóa - Văn - Anh - Sinh bứt phá điểm số 2022 – 2023 tại Marathon EducationMarathon Education là nền tảng học livestream trực tuyến Toán - Lý - Hóa - Văn - Anh - Sinh uy tín và chất lượng hàng đầu Việt Nam dành cho học sinh từ lớp 8 đến lớp 12. Với nội dung chương trình giảng dạy bám sát chương trình của Bộ Giáo dục và Đào tạo, Marathon Education sẽ giúp các em lấy lại căn bản, bứt phá điểm số và nâng cao thành tích học tập. Tại Marathon, các em sẽ được giảng dạy bởi các thầy cô thuộc TOP 1% giáo viên dạy giỏi toàn quốc. Các thầy cô đều có học vị từ Thạc Sĩ trở lên với hơn 10 năm kinh nghiệm giảng dạy và có nhiều thành tích xuất sắc trong giáo dục. Bằng phương pháp dạy sáng tạo, gần gũi, các thầy cô sẽ giúp các em tiếp thu kiến thức một cách nhanh chóng và dễ dàng. Marathon Education còn có đội ngũ cố vấn học tập chuyên môn luôn theo sát quá trình học tập của các em, hỗ trợ các em giải đáp mọi thắc mắc trong quá trình học tập và cá nhân hóa lộ trình học tập của mình. Với ứng dụng tích hợp thông tin dữ liệu cùng nền tảng công nghệ, mỗi lớp học của Marathon Education luôn đảm bảo đường truyền ổn định chống giật/lag tối đa với chất lượng hình ảnh và âm thanh tốt nhất. Lý thuyết công và công suất | SGK Vật lí lớp 10 Nhờ nền tảng học livestream trực tuyến mô phỏng lớp học offline, các em có thể tương tác trực tiếp với giáo viên dễ dàng như khi học tại trường. Khi trở thành học viên tại Marathon Education, các em còn nhận được các sổ tay Toán – Lý – Hóa “siêu xịn” tổng hợp toàn bộ công thức và nội dung môn học được biên soạn chi tiết, kỹ lưỡng và chỉn chu giúp các em học tập và ghi nhớ kiến thức dễ dàng hơn. Marathon Education cam kết đầu ra 8+ hoặc ít nhất tăng 3 điểm cho học viên. Nếu không đạt điểm số như cam kết, Marathon sẽ hoàn trả các em 100% học phí. Các em hãy nhanh tay đăng ký học livestream trực tuyến Toán – Lý – Hóa – Văn lớp 8 – lớp 12 năm học 2022 – 2023 tại Marathon Education ngay hôm nay để được hưởng mức học phí siêu ưu đãi lên đến 39% giảm từ 699K chỉ còn 399K. Các khóa học online tại Marathon EducationHy vọng những lý thuyết về điện trường, cường độ điện trường mà Team Marathon Education vừa chia sẻ ở trên sẽ giúp các em phần nào củng cố bài học của mình và giải được các dạng bài tập liên quan. Ngoài ra, để biết thêm nhiều thông tin hữu ích khác, các em hãy truy cập vào website của Marathon. Chúc các em thành công và vui vẻ trong học tập! 08.03.2022
Cường độ điện trường là một chương cực kỳ quan trọng trong chương trình Lý 11 vì nó rất thường xuyên được ra thi. Vi vậy, các bạn học sinh cần nắm chắc các kiến thức lý thuyết cũng như các dạng bài tập của phần này, đặc biệt là các công thức tính cường độ điện trường. Cùng theo dõi bài viết dưới đây để hiểu rõ hơn về công thức tính cường độ điện trường, vecto cường độ điện trường, nguyên lí chồng chất điện trường và các dạng bài tập về cường độ điện trường thường gặp nhất.
Là đại lượng đặc trưng cho điện trường về khả năng tác dụng lực. Đơn vị đo: V/m Vecto cường độ điện trường có những đặc điểm sau:
Cường độ điện trường của một điện tích điểm Q trong chân không Công thức tính cường độ điện trường E = F/q = k.|Q|/r2 = q/4π.ε0.εr2 Trong đó:
Một điểm M đặt trong điện trường do nhiều điện tích điểm gây ra thì cường độ điện trường tại M:
Xét trường hợp tại điểm đang xét chỉ có 2 cường độ điện trường thành phần Phương pháp: Khi vector E tại điểm M có phương nằm trên đường thẳng nối điện tích điểm Q với điểm M thì
Các dạng bài của công thức tính cường độ điện trường Bài tập vận dụng Ví dụ 1: Tại hai điện tích điểm A và B cách nhau 5cm trong chân không có hai điện tích q1 = +16.10-8 C và q2 = – 9.10-8 C. Tính cường độ điện trường tổng hợp và vẽ vectơ cường độ điện trường tại điểm C nằm cách A một khoảng 4cm và cách B một khoảng 3cm. Do AB = 5 cm; AC = 4 cm; BC = 3 cm => tam giác ABC vuông tại C. Cường độ điện trường tổng hợp tại C: Ta có hình vẽ: Khi xác định tổng của hai vectơ cần lưu ý các trường hợp đặc biệt: ↑↑, ↑↓,⊥, tam giác vuông, tam giác đều, … Nếu không xảy ra các trường hợp đặt biệt thì có thể tính độ dài của vectơ bằng định lý hàm cosin: a2 = b2 + c2 – 2bc.cosA Ví dụ 1: Tại hai điểm A và B cách nhau 10 cm trong không khí có đặt hai điện tích q1 = q2 = 16.10-8C. Xác định cường độ điện trường do hai điện tích điểm này gây ra tại a. M với MA = MB = 5 cm. b. N với NA = 5 cm, NB = 15 cm. c. C biết AC = BC = 8 cm. d. Xác định lực điện trường tác dụng lên q3 = 2.10-6 C đặt tại C. Lời giải a. Ta có MA = MB = 5 cm và AB = 10 cm nên M là trung điểm của AB. Vecto cường độ điện trường tại M là tổng hợp hai vecto cường độ điện trường do mỗi điện tích gây ra: b. Ta có NA = 5 cm, NB = 15 cm và AB = 10 cm nên N nằm ngoài AB và nằm trên đường thẳng AB. Vecto cường độ điện trường tại M là tổng hợp hai vecto cường độ điện trường do mỗi điện tích gây ra: Vì E→1M cùng phương và cùng chiều với E→2M nên EM = E1M + E2M = 6,4.105 V/m c. Ta có AC = BC = 8 cm và AB = 10 cm nên C nằm trên đường trung trực của AB. Tương tự, ta có vecto cường độ điện trường tổng hợp tại C sẽ là: EC = 2E1Ccosα = 3,51.105 V/m d. Lực điện trường tổng hợp tác dụng lên q3 là F = q3E = 0,7 N Có chiều cùng chiều với vec tơ Ec Phương pháp: Trường hợp hai điện tích cùng dấu, q1 > 0 đặt tại A và q2 > 0 đặt tại B. Gọi M là điểm có cường độ điện trường bị triệt tiêu: Trường hợp hai điện tích trái dấu, q1 < 0 đặt tại A và q2 > 0 đặt tại B. Với |q1| > |q2| ⇒ M thuộc đường thẳng AB và ngoài đoạn AB, gần B hơn (r1 > r2) Các dạng bài của công thức tính cường độ điện trường Ví dụ: Cho hình vuông ABCD, tại A và C đặt các điện tích q1 = q3 = q. Hỏi phải đặt tại B một điện tích bao nhiêu để cường độ điện trường tại D bằng 0. Lời giải Cường độ điện trường tổng hợp tại đỉnh D của hình vuông: ED→ = E1→ + E2→ + E3→, trong đó E1→, E2→, E3→ lần lượt là cường độ điện trường do q1, q2, q3 gây ra tại D. + Để cường độ điện trường tại D bị triệt tiêu thì ED→ = 0 Vì q1 = q3 và AD = CD nên E1 = E3 và cường độ điện trường tổng hợp Xác định vectơ cường độ điện trường tại điểm M trong không khí cách điện tích điểm q = 2.10-8 C một khoảng 3 cm. Cho hai điểm A và B cùng nằm trên một đường sức điện do điện tích q > 0 gây ra. Biết độ lớn của cường độ điện trường tại A là 36 V/m, tại B là 9 V/m.
Một electron có q = -1,6.10-19 C và khối lượng của nó bằng 9,1.10-31 kg. Xác định độ lớn gia tốc a mà e thu được khi đặt trong điện trường đều E = 100 V/m. Bài 1 q > 0 nên véctơ E có gốc đặt tại M, chiều đi ra xa điện tích q + Độ lớn Bài 2 a. Ta có: ⇒ EM = 16 V/m b. Lực điện do điện trường tác dụng lên điện tích q0 đặt tại M là: F = |q0|E = 0,16 N, ngược hướng với véctơ E. Bài 3 Ta có: F = |q|E = ma → a = |q|E/m = 1,785.10-3 m/s2. Như vậy, với những kiến thức mà Trung tâm gia sư WElearn đã chia sẽ ở trên, hy vọng bạn có thể Bỏ Túi Ngay Công Thức Tính Cường Độ Điện Trường để làm hành trang cho các bài kiểm tra cũng như thi THPTQG nhé! Chúc các bạn thành công! Xem thêm các công thức liên quan |
