Bài 1. Điện tích. Định luật Cu-lông

CHƯƠNG I:
ĐIỆN TÍCH. ĐIỆN TRƯỜNG
CHỦ ĐỀ 1:
ĐIỆN TÍCH. TƯƠNG TÁC ĐIỆN
BÀI 1: ĐIỆN TÍCH. ĐỊNH LUẬT CU- LÔNG
CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH. TƯƠNG TÁC ĐIỆN
- Có 3 cách để nhiễm điện cho một vật:
+ Cọ xát.
+ Tiếp xúc.
+ Hưởng ứng.
- Một vật nhiễm điện có khả năng hút các vật nhẹ khác.
I. SỰ NHIỄM ĐIỆN CỦA CÁC VẬT. ĐIỆN TÍCH. TƯƠNG TÁC ĐIỆN
1. Sự nhiễm điện của các vật
- Vật bị nhiễm điện còn gọi là vật mang điện, vật tích điện hay là một điện tích.
- Có 2 loại điện tích: điện tích âm và điện tích dương.
- Điện tích điểm là một vật tích điện có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách tới điểm mà ta xét.
CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH. TƯƠNG TÁC ĐIỆN
2. Điện tích. Điện tích điểm
CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH. TƯƠNG TÁC ĐIỆN
- Các điện tích cùng loại (dấu) thì đẩy nhau.
3. Tương tác điện
- Các điện tích khác loại (dấu) thì hút nhau.
Sác-lơ Cu-lông (Charles Coulomb) (1736 - 1806), nhà bác học người Pháp có nhiều công trình nghiên cứu về tĩnh điện và từ.
CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH. TƯƠNG TÁC ĐIỆN
II. ĐỊNH LUẬT CU-LÔNG. HẰNG SỐ ĐIỆN MÔI
1. Định luật Cu-lông
Cu-lông dùng cân xoắn để đo lực đẩy giữa hai quả cầu nhỏ tích điện cùng dấu.
Hai quả cầu nhỏ coi như hai điện tích điểm.
Kết quả, ông thấy lực này tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa 2 quả cầu.
CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH. TƯƠNG TÁC ĐIỆN
Mặt khác, bằng thực nghiệm có thể chứng minh được:
q1
q2
r
Kết hợp với: F ~1/r2
Ta có định luật Cu-lông như sau:
 
CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH. TƯƠNG TÁC ĐIỆN
- Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm đặt trong chân không có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.
- Biểu thức:
CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH. TƯƠNG TÁC ĐIỆN
F là lực điện hay lực Cu-lông (N)
k = 9.109 (N.m2/C2) là hệ số tỉ lệ
q1, q2 là hai điện tích điểm (C)
r là khoảng cách giữa hai điện tích (m)
- Điện môi là môi trường cách điện.
- Lực điện (lực Culông) của hai điện tích đặt trong điện môi:
+ Trong chân không
+ Trong điện môi: lực điện giảm ԑ (lần)
CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH. TƯƠNG TÁC ĐIỆN
2. Lực tương tác giữa các điện tích điểm đặt trong điện môi đồng tính. Hằng số điện môi
BÀI TẬP CỦNG CỐ
Câu 1: Chọn phát biểu đúng.
Độ lớn lực tương tác giữa hai điện tích điểm đặt trong không khí
Tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa hai điện tích.
Tỉ lệ thuận với khoảng cách giữa hai điện tích.
Tỉ lệ thuận với bình phương khoảng cách giữa hai điện tích.
Tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa hai điện tích.
CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH. TƯƠNG TÁC ĐIỆN
Câu 2: Hai quả cầu nhỏ q1 = q2 = -1.10-7C đặt trong chân không thì tác dụng lên nhau một lực là F = 9.10-3N. Hỏi hai quả cầu đặt cách nhau một đoạn bằng bao nhiêu?
Giải
CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH. TƯƠNG TÁC ĐIỆN
Câu 3: Hai quả cầu nhỏ mang điện tích có độ lớn bằng nhau, đặt cách nhau 10 cm trong chân không thì tác dụng lên nhau một lực 9.10-3N. Xác định độ lớn điện tích của hai quả cầu đó.
Giải
CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH. TƯƠNG TÁC ĐIỆN
Đặt q1 = q2 = q
BÀI TẬP VỀ NHÀ
Câu 1: Xác định lực tương tác điện giữa hai điện tích q1 = 5.10-8 C và q2 = -3.10-8 C, cho rằng chúng cách nhau một khoảng r = 5 cm trong hai trường hợp:
a. Trong chân không.
b. Trong môi trường dầu hỏa có ε = 2.
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………...........................................................................................................................
CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH. TƯƠNG TÁC ĐIỆN
Câu 2: Hai điện tích điểm bằng nhau đặt trong chân không cách nhau một đoạn 6 cm. Lực đẩy tĩnh điện giữa chúng là 2,4.10-4 N.
a. Tính độ lớn của mỗi điện tích.
b. Tính khoảng cách giữa hai điện tích để lực đẩy tĩnh điện là 4,8.10-5 N.
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………........................................................................................................................
………........................................................................................................................

CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH. TƯƠNG TÁC ĐIỆN
Câu 3: Hai quả cầu nhỏ đẩy nhau bằng lực có độ lớn F = 2 N khi đặt cách nhau 1,5 m trong chân không. Điện tích tổng cộng của hai quả cầu là 8.10-5 C. Tính độ lớn mỗi điện tích.
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………........................................................................................................................
………........................................................................................................................

CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH. TƯƠNG TÁC ĐIỆN
Câu 4: Hai quả cầu nhỏ mang điện q1 = 4.10-8C và q1 = -4.10-8C được giữ cố định tại hai điểm A, B trong chân không cách nhau đoạn AB = 5 cm. Tính độ lớn lực tác dụng lên điện tích điểm q3 = 2.10-8C C đặt tại điểm C trong trường hợp
a. AC = 2 cm và BC = 3 cm
b. AC = 5 cm và BC = 10 cm
c. AC = 5 cm và BC = 5 cm.
d. AC = 3 cm và BC = 4 cm.
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
CHỦ ĐỀ 1: ĐIỆN TÍCH. TƯƠNG TÁC ĐIỆN