CHỦ ĐỀ 2
CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN
ĐIỆN THẾ. HIỆU ĐIỆN THẾ
Công của trọng lực không phụ thuộc vào dạng quỹ đạo, mà chỉ phụ thuộc vào vị trí của điểm đầu và điểm cuối của quỹ đạo.
Vậy thì công của lực điện trường có tính chất như vậy không?
I. CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN
1. Đặc điểm của lực điện tác dụng lên một điện tích đặt trong điện trường đều
+ + + + +
- - - - -
+
q
M
F
2. Công của lực điện trong điện trường đều
I. CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN
+ + + + + + + + + +
- - - - - - - - - -
+
M
F
α
s
N
E
q
+ + + + + + + +
- - - - - - - -
+
M
F
α
s
N
H
d
E
q
(+)
2. Công của lực điện trong điện trường đều
I. CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN
+ + + + + + + + + +
- - - - - - - - - -
+
M
F
s1
s2
s
P
N
H
d
E
α1
α2
Công của lực điện trường:
- Không phụ thuộc vào hình dạng đường đi
- Phụ thuộc vào vị trí của điểm đầu M và điểm cuối N của đường đi.
3. Công của lực điện trong sự di chuyển của điện tích trong điện trường bất kì
I. CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN
1. Khái niệm
II. THẾ NĂNG CỦA MỘT ĐIỆN TÍCH TRONG ĐIỆN TRƯỜNG
- Thế năng của một điện tích q trong điện trường đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường khi đặt q tại điểm mà ta xét trong điện trường.
A = q.E.d = WM
d: khoảng cách từ M đến bản âm.
WM: thế năng của điện tích q tại M (J).
- Khi điện tích q dịch chuyển từ M ra xa vô cực: WM = AM
2. Sự phụ thuộc của WM vào diện tích q
II. THẾ NĂNG CỦA MỘT ĐIỆN TÍCH TRONG ĐIỆN TRƯỜNG
Độ lớn của lực điện luôn tỉ lệ thuận với điện tích thử q nên
AM∞ = WM = VM.q
VM: một hệ số tỉ lệ, không phụ thuộc q mà chỉ phụ thuộc vị trí điểm M trong điện trường.
3. Công của lực điện và độ giảm thế năng của điện tích trong điện trường
II. THẾ NĂNG CỦA MỘT ĐIỆN TÍCH TRONG ĐIỆN TRƯỜNG
Khi một điện tích q di chuyển từ điểm M đến điểm N trong một điện trường thì công mà lực điện tác dụng lên điện tích đó sinh ra sẽ bằng độ giảm thế năng của điện tích q trong điện trường.
AMN = WM – WN
WM : thế năng điện trường tại M
WN : thế năng điện trường tại N
Bài tập vận dụng
Một electron di chuyển được đoạn đường 1 cm, dọc theo một đường sức điện, dưới tác dụng của lực điện trong một điện trường đều có cường độ điện trường 1000 V/m. Hỏi công của lực điện có giá trị nào sau đây?
Xem các câu 6, 7, 8 trang 25 - Sách giáo khoa
III. ĐIỆN THẾ
Giả sử một điện tích +q nằm tại điểm M dịch chuyển ra xa vô cực ∞
M
?
Điện thế tại một điểm M trong điện trưòng là đại lượng đặc trưng riêng cho điện trường về phương diện tạo ra thế năng khi đặt tại đó một điện tích q. Nó được xác định bằng thương số của công của lực điện tác dụng lên q khi q di chuyển từ M ra vô cực và độ lớn của q.
Đơn vị: vôn (V)
Công thức:
IV. HIỆU ĐIỆN THẾ
1. Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N
Trong đó:
+ UMN : hiệu điện thế giữa hai điểm M, N. (V)
+ AMN : công dịch chuyển q từ M đến N. ( J)
+ q : điện tích. (C )
Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N trong điện trường đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường trong sự di chuyển của một điện tích từ M đến N. Nó được xác định bằng thương số của công của lực điện tác dụng lên điện tích q trong sự di chuyển từ M đến N và độ lớn của q.
Vôn kế
IV. HIỆU ĐIỆN THẾ
2. Liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế
q
+ E : cường độ điện trường (V/m)
+ U : hiệu điện thế (V)
+ d : khoảng cách giữa 2 điểm trong điện trường (m)
Bài tập vận dụng
Câu 1. Công của lực điện trường dịch chuyển một điện tích - 2 μC từ A đến B là 4 mJ. Tính hiệu điện thế giữa A và B.
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Câu 2. Hai điểm trên một đường sức trong một điện trường đều cách nhau 2m. Độ lớn cường độ điện trường là 1000 V/m. Hiệu điện thế giữa hai điểm đó là bao nhiêu ?
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Câu 3. Trong một điện trường đều dọc theo đường sức, giữa hai điểm cách nhau 4 cm có hiệu điện thế 10 V. Tính hiệu điện thế giữa hai điểm cách nhau 6 cm.
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Câu 4. Giữa hai bản kim loại phẳng song song cách nhau 4 cm có một hiệu điện thế không đổi 200 V. Cường độ điện trường ở khoảng giữa hai bản kim loại là bao nhiêu ?
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
nguon VI OLET
