Mục lục1 Vật nhiễm điện – dẫn điện – điện môi2 Định luật Cu lông4 Các dạng bài tập chuyên đề điện tích
Vật nhiễm điện – dẫn điện – điện môi
Vật dẫn điện là gì?
Vật (chất) dẫn điện là vật (chất) có nhiều điện tích tự do.
Bạn đang xem: Biểu thức định luật cu lông
Vật (chất) điện môi là gì?
Vật (chất) cách điện hay điện môi là vật (chất) có ít điện tích tự do.
Vật nhiễm điện là gì?
Vật (chất) nhiễm điện là vật (chất) mang điện. Có 3 cách làm nhiễm điện một vật là: nhiễm điện do cọ xát, nhiễm điện do tiếp xúc và nhiễm điện do hưởng ứng.
Định luật Cu lông
Nhà bác học Charles-Augustin de Coulomb (Cu-lông)
Khi Cu-lông còn nhỏ gia đình ông đã chuyển đến Paris sinh sống. Các khóa học ông đã nghiên cứu khiến ông quyết tâm theo đuổi toán học và các đối tượng tương tự như một sự nghiệp.
Từ 1757 đến 1759 ông đến gia đình của cha mình ở Montpellier và tham gia công tác của học viện thành phố dưới sự chỉ dẫn của nhà toán học Danyzy Augustin. Với sự chấp thuận của cha mình, Cu-lông quay trở lại Paris năm 1759, nơi ông đã thành công trong kỳ thi tuyển sinh cho các trường quân sự tại Mézières. Là một nhà vật lý học, ông đã cống hiến những công trình vật lý lớn và tiêu biểu là định luật Cu lông. Ông mất năm 1806 ở Paris.
Phát biểu định luật Cu lông
Định luật Cu lông hay định luật Coulomb được phát biểu rằng: lực tương tác giữa hai điện tích điểm có phương nằm trên một đường thẳng nối hai điện tích điểm, có chiều là chiều của lực hút nếu hai điện tích điểm khác dấu và đẩy nếu hai điện tích điểm cùng dấu, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích các điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.
Đặc điểm
Lực tương tác giữa 2 điện tích điểm q1; q2 đặt cách nhau một khoảng r trong môi trường có hằng số điện môi ε có đặc điểm:
Điểm đặt: trên 2 điện tích.
Phương: đường nối 2 điện tích.
Chiều: Các điện tích hút nhau nếu 2 điện tích ngược dấu, các điện tích đẩy nhau nếu 2 điện tích cùng dấu.
Hướng ra xa nhau nếu q1.q2 > 0 (hay q1; q2 cùng dấu)Hướng vào nhau nếu q1.q2Biểu thức định luật Cu lông
Trong đó:
F – là lực tĩnh điện (đơn vị N)q1, q2 – là điện tích của 2 điện tích điểm thứ nhất và thứ hai (đơn vị C)r – là khoảng cách giữa 2 điện tích điểm (đơn vị m)k – là hằng số lực Cu lông, k = 9.10^9 (đơn vị N.m²/C²)Biểu diễn
Biểu diễn định luật Cu lông
Định luật bảo toàn điện tích trong vật lý
Trong 1 hệ cô lập về điện (hệ không trao đổi điện tích với các hệ khác) thì tổng đại số các điện tích trong hệ là 1 hằng số.
Các dạng bài tập chuyên đề điện tích
Dạng 1: Xác định lực tương tác giữa 2 điện tích và các đại lượng trong công thức định luật Cu lông.
Phương pháp giải:
Áp dụng định luật Cu – lông.
Phương, chiều, điểm đặt của lực (như hình vẽ)
Áp dụng định luật bảo toàn điện tích khi 2 quả cầu kim loại giống nhau tích điện, tiếp xúc nhau:
Trước tiếp xúc: q1, q2.Sau tiếp xúc: q1′ = q2′ = (q1+q2) / 2
Dạng 2: Tổng hợp lực tác dụng lên 1 điện tích
Phương pháp giải:
Bước 1: Tóm tắt giả thuyết.
Bước 2: Áp dụng công thức định luật Cu lông để lần lượt xác định lực tác dụng vào điện tích ta xét:
q1 tác dụng vào q một lực F1 = (k.|q1.q|) / ε.r1²q2 tác dụng vào q một lực F2 = (k.|q2.q|) / ε.r2²Bước 3: Vẽ các vectơ lực thành phần F1, F2 tác dụng lên điện tích q, rồi xác định vectơ tổng hợp F theo quy tắc hình bình hành.
Bước 4: Xác định độ dài của véc tơ F- độ lớn của hợp lực (qua một vài lần dùng hệ thức lượng trong tam giác). Tham khảo tại đây: Định lý Cosin
Bước 5: Kết luận về hợp lực véc tơ F gồm: Gốc, phương và chiều, độ dài.
Các trường hợp đặc biệt:
Dạng 3: Cân bằng điện tích
Phương pháp giải:
Nếu q1.q2 > 0 (cùng dấu): q nằm trong đoạn thẳng nối q1 q2.
Nếu q1.q2
Nếu q nằm gần q1 hay q2 còn phụ thuộc vào độ lớn của hai điện tích (|q1| > |q2| thì r1 > r2 và ngược lại).
Bài tập vận dụng
Bài 1: Hai điện tích q1 = 16.10^-6 C; q2 = 64.10^-6 C đặt tại A và B trong không khí (AB = 1m). Xác định lực điện tác dụng lên điện tích q = 4.10^-6 C đặt tại C nếu: CA = 60cm; CB = 40cm. Đáp án: 16N
Bài 2. Cho hai điện tích điểm q1 = 2.10^-7 C; q2 = -3.10^-7 C đặt tại hai điểm A và B trong chân không cách nhau 5 cm. Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên q = -2.10^-7 trong hai trường hợp:
a) q đặt tại C, với CA = 2cm; CB = 3cm.b) q đặt tại D với DA = 2cm; DB = 7cm.
Xem thêm: Thpt Thăng Long: Trường Thpt Thăng Long Có Tốt Không? #1 Đánh Giá Trường Thpt Thăng Long
Đáp án: a) F = 1,5N, b) F = 0,79N.
Bài 3. Hai điện tích q1 = -2.10^-8 C; q2 = -1,8.10^-7 C đặt tại A và B trong không khí, AB = 8 cm. Một điện tích q3 đặt tại C. Hỏi:
a) C ở đâu để q3 cân bằng?b) Dấu và độ lớn của q3 để q1, q2 cũng cân bằng?Đáp án: a) CA = 4cm; CB = 12cm, b) q3 = 4,5.10^-8C
Kiến thức tham khảo
Chuyên mục tham khảo: Vật lý học
Nếu các bạn có bất cứ thắc mắc vui lòng comment phía dưới hoặc Liên hệ chúng tôi!