Điện trường đều là gì? Vectơ cường độ điện trường tại mỗi điểm có những đặc điểm về chiều ra sao?

Buzz

Nội dung bài viết

1. Điện trường

1.1. Môi trường truyền tương tác điện

1.2. Khái niệm về điện trường

1.3. Cường độ của điện trường

1.4. Vectơ cường độ điện trường

1.5. Đơn vị đo cường độ điện trường

1.6. Công thức tính cường độ điện trường tại một điện tích điểm

1.7. Nguyên lý kết hợp cường độ điện trường

2. Điện trường đồng nhất

3. Bài tập thực hành

Xem thêm

Điện trường đều có những đặc trưng gì? Cường độ điện trường tại mỗi điểm có chiều như thế nào? Để tìm hiểu rõ hơn về những vấn đề này, hãy tham khảo bài viết chi tiết từ Mytour dưới đây.

1. Điện trường

1.1. Môi trường truyền tương tác điện

Giả sử ta đặt hai quả cầu điện tích trái dấu trong một bình kín và hút hết không khí, ta thấy lực hút giữa hai quả cầu không chỉ yếu đi mà còn trở nên mạnh hơn. Điều này cho thấy có một môi trường nào đó truyền tương tác điện giữa hai quả cầu, và môi trường đó chính là điện trường.

1.2. Khái niệm về điện trường

Điện trường là một dạng môi trường vật chất bao quanh điện tích, gắn liền với nó. Nó tạo ra lực điện tác động lên các điện tích khác đặt trong điện trường đó.

Mỗi khi có điện tích, xung quanh nó sẽ hình thành một điện trường.

Khi một điện tích Q đặt tại một điểm trong không gian, nó tạo ra một điện trường xung quanh. Một điện tích q nằm trong điện trường này sẽ chịu tác động của lực điện từ Q, và ngược lại, q cũng tạo ra lực điện tác động lên Q.

1.3. Cường độ của điện trường

Giả sử có một điện tích điểm Q đặt tại điểm O, tạo ra một điện trường bao quanh nó. Để nghiên cứu điện trường của Q tại điểm M, chúng ta đặt một điện tích thử q tại M và quan sát lực điện tác động lên q. Theo định luật Cu-lông, khi q càng xa Q thì lực điện tác động lên q càng giảm, chứng tỏ điện trường tại các điểm xa Q sẽ yếu hơn. Do đó, cần phải có một khái niệm để biểu thị mức độ mạnh yếu của điện trường tại một điểm, đó chính là cường độ điện trường.

Điện trường đều là gì? Vectơ cường độ điện trường tại mỗi điểm có đặc điểm về chiều như thế nào?

Thực nghiệm cho thấy rằng khi đặt các điện tích thử q1, q2, ... khác nhau tại cùng một điểm, thì:

$\frac{F_1}{q_1}=\frac{F_2}{q_2}$ $\frac{F_1}{q_1}=\frac{F_2}{q_2}=...$

Cường độ điện trường tại một điểm đo lường mức độ tác động của điện trường tại điểm đó. Nó được tính bằng cách chia độ lớn của lực điện F tác dụng lên một điện tích thử q (dương) đặt tại điểm đó cho độ lớn của q.

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

1.4. Vectơ cường độ điện trường

Do lực F là một đại lượng vecto và điện tích q là đại lượng vô hướng, nên cường độ điện trường E cũng phải là một đại lượng vecto.

Cường độ điện trường được biểu diễn dưới dạng một vectơ, được gọi là vectơ cường độ điện trường.

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

Phương và chiều của vectơ cường độ điện trường trùng với phương và chiều của lực điện tác động lên điện tích thử q dương.
Độ dài (mô-đun) của vectơ cường độ điện trường phản ánh mức độ mạnh của cường độ điện trường theo một tỷ lệ tương ứng.

1.5. Đơn vị đo cường độ điện trường

Đơn vị đo cường độ điện trường là Vôn trên mét (ký hiệu là V/m).

1.6. Công thức tính cường độ điện trường tại một điện tích điểm

$E = \frac{9 \cdot 10^{9} \cdot \left | q \right |}{\varepsilon \cdot r^{2}}$

Trong đó:

E: cường độ điện trường tại một điểm (V/m)

r: khoảng cách từ điện tích đến điểm đo (m)

q: điện tích (C)

$\varepsilon$ $\varepsilon = 1$

Công thức tính lực điện trường khi đặt một điện tích thử q trong điện trường là:

$F = \left | q \right | \cdot E$

Bài tập về tổng hợp cường độ điện trường tại một điểm

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

Bài tập về tổng hợp cường độ điện trường tại một điểm sao cho tổng bằng 0

$\vec{E}=\vec{E_1}+ \vec{E_2}=0$

Xây dựng phương trình liên hệ giữa r1 và r2 (1)

$\frac{\left | q_1 \right |}{r_1^2}=\frac{\left | q_2 \right |}{r_2^2}$

Dựa vào (1) và (2) giải hệ phương trình để tìm r1 và r2 → xác định vị trí cần tìm

1.7. Nguyên lý kết hợp cường độ điện trường

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

Các vectơ cường độ điện trường tại một điểm được kết hợp theo quy tắc hình bình hành.

Điện trường đều là điện trường như thế nào? Vectơ cường độ điện trường tại mỗi điểm có hướng ra sao?

2. Điện trường đồng nhất

Điện trường đồng nhất là gì? Vectơ cường độ điện trường tại mọi điểm có hướng như thế nào?

Điện trường đồng nhất là điện trường mà vectơ cường độ điện trường tại tất cả các điểm đều có cùng phương, cùng chiều và độ lớn không đổi; đường sức điện là các đường thẳng song song và cách đều.

Điện trường đồng nhất là điện trường có cường độ không thay đổi tại mọi điểm; ví dụ, điện trường giữa hai bản kim loại phẳng song song, có điện tích trái dấu và bằng nhau là một điện trường đồng nhất.

Điện trường giữa hai bản kim loại phẳng song song, với điện tích trái dấu và bằng nhau, trong một môi trường đồng nhất, là một điện trường đồng nhất.

Ở cấp độ nguyên tử, điện trường là lực chính giữa hạt nhân và các electron trong nguyên tử. Cả điện trường và từ trường đều là hình thức của lực điện từ, một trong bốn loại lực cơ bản của tự nhiên.

3. Bài tập thực hành

$10^{-10}$ $10^{-10}$

a, Điểm giữa của đoạn AB

b, M biết MA = MB = 10 cm

$^{-7}$ $^{-8}$

a, Xác định cường độ điện trường tại điểm C nằm giữa A và B, cách B 3 cm do q1 và q2 tạo ra?

$^{5}$ $^{5}$

Câu 1: Có hai điện tích điểm q1 và q2 đang tác dụng lực đẩy lẫn nhau. Đáp án nào dưới đây là chính xác?

A. q1 > 0 và q2 < 0

B. q1 < 0 và q2 > 0

C. q1.q2 > 0

D. q1.q2 < 0

Câu 2: Phát biểu nào dưới đây về đặc điểm của các đường sức điện trong điện trường tĩnh là sai?

A. Các đường sức điện luôn bắt đầu từ điện tích dương và kết thúc tại điện tích âm

B. Trong một điểm của điện trường, chỉ có thể vẽ một đường sức duy nhất đi qua

C. Các đường sức điện không bao giờ cắt nhau

D. Các đường sức là các đường cong không khép kín

Câu 3: Có 4 vật nhỏ A, B, C, D, tất cả đều nhiễm điện. Vật A hút B nhưng đẩy C, và C lại hút D. Khẳng định nào dưới đây là sai?

A. Điện tích của A và D có dấu hiệu trái ngược

B. Điện tích của A và D có dấu hiệu giống nhau

C. Điện tích của B và D có dấu hiệu giống nhau

D. Điện tích của vật A và C có cùng dấu

Câu 4: Lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên trong không khí sẽ thay đổi như thế nào khi đặt một tấm nhựa vào khoảng cách giữa chúng?

A. Phương thay đổi tùy theo vị trí của tấm nhựa, chiều và độ lớn không thay đổi

B. Phương và chiều không thay đổi, độ lớn tăng lên

C. Phương, chiều và độ lớn không thay đổi

D. Phương và chiều không thay đổi, nhưng độ lớn giảm

Câu 5: Cường độ điện trường tại một điểm phản ánh đặc điểm nào của điện trường?

A. Tốc độ thay đổi của điện trường

B. Khả năng tác động lực

C. Năng lượng của điện trường

D. Khả năng thực hiện công của điện trường

Câu 6: Đối với một điện tích điểm -q (q > 0), điện trường tại điểm nó tạo ra có đặc điểm nào?

A. Hướng vào phía điện tích

B. Hướng ra xa điện tích

C. Phụ thuộc vào cường độ của điện tích

D. Phụ thuộc vào nhiệt độ của môi trường

Câu 7: Khẳng định nào dưới đây là không chính xác khi nói về điện trường?

A. Xung quanh mỗi điện tích đều có điện trường, và điện trường truyền tải lực tương tác điện

B. Tính chất cơ bản của điện trường là tạo ra lực tác dụng lên các điện tích đặt trong nó

C. Điện trường tĩnh là do các hạt mang điện đứng yên tạo ra

D. Điện trường đều là loại điện trường có các đường sức song song nhưng không cách đều nhau

Câu 8: Khái niệm nào dưới đây phản ánh mức độ mạnh yếu của điện trường tại một điểm?

A. Đường sức điện

B. Điện trường

C. Cường độ điện trường

D. Điện tích

$^{-7}$ $^{-2}$ $^{5}$ $^{5}$ $^{-9}$ $^{-9}$

Dưới đây là bài viết của Mytour giải thích về điện trường là gì, điện trường đều là gì, và hướng của vecto cường độ điện trường tại mỗi điểm. Hy vọng bài viết sẽ mang lại giá trị cho bạn đọc. Cảm ơn sự quan tâm của bạn!

Nội dung được phát triển bởi đội ngũ Mytour với mục đích chăm sóc khách hàng và chỉ dành cho khích lệ tinh thần trải nghiệm du lịch, chúng tôi không chịu trách nhiệm và không đưa ra lời khuyên cho mục đích khác.

Nếu bạn thấy bài viết này không phù hợp hoặc sai sót xin vui lòng liên hệ với chúng tôi qua email [email protected]

Các câu hỏi thường gặp

Điện trường là gì và có vai trò gì trong vật lý?

Điện trường là một dạng môi trường vật chất bao quanh điện tích, gắn liền với nó. Nó tạo ra lực điện tác động lên các điện tích khác, ảnh hưởng đến chuyển động của chúng.

Cường độ điện trường được xác định như thế nào?

Cường độ điện trường được tính bằng cách chia độ lớn của lực điện tác dụng lên một điện tích thử cho độ lớn của điện tích đó. Đơn vị đo là Vôn trên mét (V/m).

Điện trường đồng nhất có đặc điểm gì nổi bật?

Điện trường đồng nhất có vectơ cường độ điện trường tại tất cả các điểm có cùng phương, cùng chiều và độ lớn không đổi. Đường sức điện trong trường hợp này là các đường thẳng song song.

Làm thế nào để đo cường độ điện trường tại một điểm?

Để đo cường độ điện trường tại một điểm, đặt một điện tích thử vào vị trí đó và quan sát lực điện tác dụng lên điện tích thử. Cường độ được tính theo công thức đã nêu trong bài viết.

Tại sao điện trường lại có ảnh hưởng đến điện tích khác?

Điện trường ảnh hưởng đến điện tích khác vì nó tạo ra lực điện tác động lên chúng. Khi một điện tích nằm trong điện trường, nó sẽ chịu tác động của lực từ điện trường đó.

Đơn vị đo cường độ điện trường là gì và có ý nghĩa ra sao?

Đơn vị đo cường độ điện trường là Vôn trên mét (V/m). Đơn vị này phản ánh mức độ mạnh yếu của điện trường tại một điểm, giúp xác định khả năng tác động lực lên điện tích thử.