Giải bài 3 vật lí 11: Điện trường và cường độ điện trường. Đường sức điện

Bám sát cấu trúc SGK Vật lí lớp 11, KhoaHoc xin gửi đến bạn đọc bài 3: Điện trường và cường độ điện trường. Đường sức điện. Hi vọng với những nội dung kiến thức trọng tâm và hướng dẫn giải chi tiết một số bài tập mà KhoaHoc trình bày sẽ giúp bạn đọc có thể vận dụng vào làm bài tập.

A. Lý thuyết

I. Điện trường – Cường độ điện trường

1. Điện trường

Điện trường là một dạng vật chất (môi trường) bao xung quanh điện tích và gắn liền với điện tích. Điện trường có tác dụng lực lực điện lên các điện tích khác trong nó.

Chú ý: Điện trường là môi trường truyền tương tác điện.

2. Cường độđiện trường

Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho tác dụng lực của điện trường tại điểm đó. Nó được xác định bằng thương số của độ lớn lực điện F tác dụng lên một điện tích thử q (dương) đặt tại điểm đó và độ lớn của q.

Trong đó E làđộ lớn của cường độđiện trường (N/C). Ngoài ra, đơn vị của cường độđiện trường còn là V/m.

Vecto cường độ điện trường:

• Phương, chiều trùng với phương, chiều của lực điện tác dụng lên điện tích thử q dương;
• cùng phương cùng chiều với $\overrightarrow{F}$ nếu q dương.
• cùng phương ngược chiều với $\overrightarrow{F}$ nếu q âm.
• Độ dài biểu diễn độ lớn của cường độđiện trường theo một tỉ lệ xích nào đó.

Cường độ điện trường của một điện tích điểm Q: . Độ lớn của cường độđiện trường không phụ thuộc vào độ lớn của điện tích thử q.

Nguyên lí chồng chất điện trường: Các điện trường , $\overrightarrow{E_{2}}$ đồng thời tác dụng lực điện lên điện tích q, một cách độc lập với nhau và điện tích q chịu tác dụng của điện trường tổng hợp $\overrightarrow{E}$:

.

Vecto tổng hợp theo quy tắc hình bình hành.

II. Đường sức điện

Đường sức điện là đường mà tiếp tuyến tại mỗi điểm của nói là giá của vecto cường độ điện trường tại điểm đó. Nói cách khác, đường sức điện là đường mà lực điện tác dụng dọc theo đó.

Đặc điểm:

• Qua mỗi điểm trong điện trường có một đường sức điện và chỉ một mà thôi.
• Đường sức điện là những đường có hướng. Hướng của đường sức điện tại một điểm là hướng của vecto cường độ điện trường tại điểm đó.
• Đường sức điện của điện trường tĩnh điện làđường không khép kín, đi ra từ điện tích dương kết thúc ởđiện tích âm.
• Số đường sức đi qua một điện tích nhất định đặt vuông góc với đường sức tại điểm mà ta xét tỉ lệ với cường độ điện trường tại điểm đó.

Điện trường đều: là điện trường mà vecto cường độ điện trường tại mọi điểm đểu có cùng phương, chiều và độ lớn; đường sức điện là những đường thẳng song song cách đều nhau.