Định luật Cu lông, hay còn gọi là Định luật Coulomb, đã chứng minh rằng lực tương tác giữa hai điện tích điểm giảm khi khoảng cách tăng lên. Vậy công thức Cu lông là gì?
Tìm hiểu về Định luật Cu lông và Công thức định luật Cu lông
1. Khái niệm điện tích là gì?
Điện tích được xem như vật bị nhiễm điện, vật mang điện hoặc vật chứa điện tích.
2. Khái niệm về điện tích điểm
- Điện tích điểm là một vật tích điện nhỏ và tập trung tại một điểm trong không gian, có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách tới điểm mà ta xét.
3. Tương tác điện và hai loại điện tích
- Các điện tích có thể đẩy hoặc hút nhau (Xem Hình 1.1). Sự tương tác này được gọi là tương tác điện.
- Có hai loại điện tích là dương (+) và âm (-).
- Điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, điện tích khác dấu thì hút nhau.
- Hai lực tác dụng vào hai điện tích là hai lực trực đối, cùng phương, ngược chiều, có độ lớn bằng nhau và đặt vào hai điện tích.
4. Định luật Cu-lông
Định luật Cu-lông: Lực hút hoặc đẩy giữa hai điện tích điểm trong chân không trùng với đường thẳng nối hai điện tích đó, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.
Công thức của Định luật Cu-lông
Trong đó:
- F: lực tương tác (F)
- k = 9.109: hệ số tỉ lệ (Nm2/C2)
- q1, q2: điện tích của 2 điện tích (C)
- r: khoảng cách giữa 2 điện tích (m)
- Điện môi là môi trường cách điện. Hằng số điện môi ε đặc trưng cho tính chất điện của một chất cách điện. Khi đặt điện tích trong điện môi, lực tương tác sẽ nhỏ đi ε so với đặt trong chân không.
5. Bài tập và kỹ năng giải
Dạng 1: Giải các vấn đề về lực tương tác, điện tích và khoảng cách giữa hai điện tích.
Bước 1. Sử dụng định luật Cu-lông để viết phương trình.
Bước 2. Giải phương trình đã viết.
Bước 3. Rút ra kết luận.
Dạng 2: Tính toán tổng hợp các lực tác dụng lên điện tích q.
Bước 1. Xác định các lực tác dụng lên điện tích và biểu diễn chúng dưới dạng vecto có gốc tại điện tích q.
Bước 2. Áp dụng nguyên lý chồng chất lực điện để tính toán lực tổng hợp. Có thể tính toán lực theo phương pháp hình học hoặc tổng hợp lực theo quy tắc hình bình hành.
Bước 3. Rút ra kết luận.