Bài 2. Thuyết electron. Định luật bảo toàn điện tích

CHƯƠNG 1
ĐIỆN TÍCH - ĐỊỆN TRƯỜNG
I. ĐIỆN TÍCH – TƯƠNG TÁC ĐIỆN:
Hai điện tích:
cùng loại thì đẩy nhau
khác loại thì hút nhau
+
-
+
+
Mô hình gì đây ?
A. Thuyết điện tử. Định luật Coulomb, bảo toàn điện tích
Vật B nhiễm điện gì ?
Vật C nhiễm điện gì ?
+
-
II/ ĐỊNH LUẬT CU-LÔNG:
+ Định luật Cu-lông:
Lực tương tác giữa 2 điện tích q1 và q2 trong chân không
Tên gọi và đơn vị các đại lượng ( sgk) ?
Phát biểu định luật Cu-lông ( (sgk) ?
+ Hằng số điện môi ε :
(sgk) ?
+ Lực tương tác giữa 2 điện tích trong điện môi:
Vậy so với trong chân không lực tương tác thay đổi ra sao ?
Ta có: ε chân không = 1 ≈ ε không khí
III. LỰC TƯƠNG TÁC GIỮA 3 ĐIỆN TÍCH:
F1 và F2 tính bằng công thức nào?
Củng cố:
1/ Chọn câu đúng: (câu 5 trang 10 – SGK )
Khi tăng đồng thời độ lớn của hai điện tích và khoảng cách giữa chúng lên gấp đôi thì lực tương tác giữa chúng
A. tăng lên gấp đôi
B. giảm đi một nửa
C. giảm đi bốn lần
D. không thay đổi
D
2/ Câu 6 trang 10 – SGK:
Trong các trường hợp nào sau đây, ta có thể coi các vật nhiễm điện là các điện tích điểm?
A. Hai thanh nhựa đặt gần nhau.
B. Một thanh nhựa và một quả cầu đặt gần nhau.
C. Hai quả cầu nhỏ đặt gần nhau.
D. Hai quả cầu lớn đặt gần nhau.
C
1. Cấu tạo nguyên tử về phương diện điện. Điện tích nguyên tố.
-Nguyên tử có cấu tạo gồm một hạt nhân mang điện dương nằm ở trung tâm và các electron mang điện âm chuyển động xung quanh.
-Hạt nhân gồm Prôtôn và nơtron
- Êlectron có:+ điện tích: -1,6.10-19C
+ khối lượng: 9,1.10-31kg.
- Prôtôn có : + điện tích: +1,6.10-19C.
+ khối lượng: 1,67.10-27kg.
- Nơtrôn không mang điện và có khối lượng xấp xỉ bằng khối lượng prôtôn.
+
Hạt nhân
Êlectrôn
Nguyên tử liti
-
-
-
a.Cấu tạo nguyên tử
IV. Thuyết Êlectron
IV. Thuyết Êlectron
1. Cấu tạo nguyên tử về phương diện điện. Điện tích nguyên tố.
Nguyên tử liti
Số prôtôn = số êlectron nên độ lớn của điện tích dương hạt nhân bằng độ lớn của điện tích âm của các êlectron  nguyên tử ở trạng thái trung hòa về điện.
Điện tích của êlectron và điện tích của prôtôn là điện tích nhỏ nhất mà ta xét.
 Gọi chúng là những điện tích nguyên tố (âm hoặc dương).
+
+
+
-
-
-
b.Điện tích nguyên tố
2. Thuyết electron
-Thuyết êctron dựa vào sự cư trú và di chuyển của các êlectron để giải thích các hiện tượng điện và các tính chất điện của các vật gọi là thuyết êlectron.
-Thuyết electron dựa vào sự cư trú và di chuyển của các êlectron để giải thích các hiện tượng điện và các tính chất điện của các vật gọi là thuyết êlectron.
-Nội dung cơ bản của thuyết electron về việc giải thích sự nhiễm điện của vật
a. +Êlectron có thể rời khỏi nguyên tử để di
chuyển từ nơi này đến nơi khác
+Nguyên tử bị mất electron sễ trở
thành một hạt mang điện dương gọi là
ion dương.
2. Thuyết electron
2. Thuyết electron
Thế nào là ion âm?
b -Nguyên tử nhận thêm êlectron sẽ
trở thành hạt mang điện âm gọi là ion âm.
-Thuyết electron dựa vào sự cư trú và di chuyển của các êlectron để giải thích các hiện tượng điện và các tính chất điện của các vật gọi là thuyết êlectron.
-Nội dung cơ bản của thuyết electron về việc giải thích sự nhiễm điện của vật
a- Êlectron có thể rời khỏi nguyên tử để di
chuyển từ nơi này đến nơi khác
-Nguyên tử bị mất electron sễ trở
thành một hạt mang điện dương gọi là
ion dương.
c - Một vật nhiễm điện dương khi số êlectron
mà nó chứa ít hơn số prôtôn.
- Một vật nhiễm điện âm khi số êlectron
mà nó chứa lớn hơn số prôtôn.
V. Định Luật Bảo Toàn Điện Tích
Rất nhiều thí nghiệm đã chứng tỏ rằng:
“Trong một hệ cô lập về điện, tổng đại số của các điện tích là không đổi.”
Hệ cô lập về điện là hệ vật không có trao đổi điện tích với các vật khác ngoài hệ.
CỦNG CỐ BÀI
Câu
Chọn câu đúng:
Đưa quả cầu tích điện Q lại gần quả cầu M nhỏ, nhẹ, bằng bấc, treo ở đầu một sợi dây chỉ thẳng đứng. Quả cầu bấc M bị hút dính vào quả cầu Q. Sau đó thì
A. M tiếp tục bị hút dính vào Q.
B. M rời Q và vẫn bị hút lệch về phía Q.
C. M rời Q về vị trí thẳng đứng.
D. M bị đẩy lệch về phía bên kia.
16
Điện trường là một dạng vật chất bao quanh các điện tích và gắn liền với điện tích. Điện trường tác dụng lực điện lên điện tích khác đặt trong nó.
I. Điện Trường
+
+
M
Q
q
B. Điện trường - điện thế - hiệu điện thế
17
II.Cường độ điện trường
1. Khái niệm cường độ điện trường
Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho độ mạnh yếu của điện trường tại điểm đó.
Bài 3: ĐIỆN TRƯỜNG VÀ CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG. ĐƯỜNG SỨC ĐIỆN
18
2. Định nghĩa
Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho tác dụng lực của điện trường của điện trường tại điểm đó. Nó được xác định bằng thương số của độ lớn lực điện F tác dụng lên điện tích thử q (dương) đặt tại điểm đó và độ lớn của q.


Bài 3: ĐIỆN TRƯỜNG VÀ CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG. ĐƯỜNG SỨC ĐIỆN
II.Cường độ điện trường
1. Khái niệm cường độ điện trường
19
3. Véc tơ cường độ điện trường
Cu?ng d? di?n tru?ng du?c bi?u di?n b?ng m?t vecto g?i l� vecto cu?ng d? di?n tru?ng
Vecto cường độ điện trường có:
Phương, chiều: trùng với phương chiều của lực điện tác dụng lên điện tích thử q dương
Chiều dài: Biểu diễn độ lớn của cường độ điện trường
Bài 3: ĐIỆN TRƯỜNG VÀ CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG. ĐƯỜNG SỨC ĐIỆN
II.Cường độ điện trường
20
4. Don v? cu?ng d? di?n tru?ng:
Đơn vị cường độ điện trường là vơn tr�n met (V/m).
5. Cường độ điện trường của một điện tích điểm Q gây ra tại M cách Q một khoảng r:
- Ñieåm ñaët :taïi M (ñieåm ta xeùt)
- Phöông :ñöôøng thaúng noái Q và M
Chieàu:
Höôùng ra xa Q neáu Q > 0
Höôùng vào Q neáu Q < 0

- Ñoä lôùn :
Bài 3: ĐIỆN TRƯỜNG VÀ CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG. ĐƯỜNG SỨC ĐIỆN
II.Cường độ điện trường
21
6. Nguyên lí chồng chất điện trường
C�c di?n tru?ng d?ng th?i t�c d?ng l?c l�n di?n tích q m?t c�ch d?c l?p v?i nhau v� di?n tích q ch?u t�c d?ng c?a di?n tru?ng t?ng h?p:
Bài 3: ĐIỆN TRƯỜNG VÀ CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG. ĐƯỜNG SỨC ĐIỆN
II.Cường độ điện trường
+
M
-
Q1
Q2
E1
E2
E
E được tổng hợp theo qui tắc hình bình hành
22
III. Đường sức điện
1. Hình ảnh các đường sức điện
L� hình ?nh các hạt nhỏ cách điện đặt trong điện trường sẽ bị nhiễm điện và nằm dọc theo những đường mà tiếp tuyến tại mỗi điểm trùng với phương của véc tơ cường độ điện trường tại điểm đó.
Bài 3: ĐIỆN TRƯỜNG VÀ CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG. ĐƯỜNG SỨC ĐIỆN
23
2. Định nghĩa
Đường sức điện trường là đường mà tiếp tuyến tại mỗi điểm của nó là giá của véc tơ cường độ điện trường tại điểm đó. Nói cách khác đường sức điện trường là đường mà lực điện tác dụng dọc theo nó.
Bài 3: ĐIỆN TRƯỜNG VÀ CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG. ĐƯỜNG SỨC ĐIỆN
III. Đường sức điện
E
E
24
4. Các đặc điểm của đường sức điện
+ Qua mỗi điểm trong điện trường có một và chỉ một đường sức điện.
+ Đường sức điện là những đường có hướng. Hướng của đường sức điện tại một điểm là hướng của E tại điểm đó.
+ Đường sức điện của điện trường tĩnh là những đường không khép kín.
+ Qui ước: vẽ số đường sức đi qua một diện tích nhất định đặt vuông góc với với đường sức điện tại điểm mà ta xét tỉ lệ với cường độ điện trường tại điểm đó.
Bài 3: ĐIỆN TRƯỜNG VÀ CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG. ĐƯỜNG SỨC ĐIỆN
III. Đường sức điện
25
5. Điện trường đều
Điện trường đều là điện trường mà véc tơ cường độ điện trường tại mọi điểm đều có cùng phương chiều và độ lớn.
Đường sức điện trường đều là những đường thẳng song song cách đều.
Bài 3: ĐIỆN TRƯỜNG VÀ CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG. ĐƯỜNG SỨC ĐIỆN
III. Đường sức điện
26
Câu 1:Chọn phát biểu đúng:
Đường sức điện trường tĩnh là những đường song song cách đều nhau

Đường sức điện trường tĩnh không cắt nhau

Đường sức điện trường là quỹ đạo chuyển động của các điện tích điểm dương đặt trong điện trường
A, B, C đều đúng
CỦNG CỐ
Phần Trắc Nghiệm:
A
B
C
D
IV. CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN:
1/ Đặc điểm của lực điện tác dụng lên một điện tích đặt trong điện trường đều.
→ F = qE = const
+
-
2/ Công của lực điện trong điện trường đều
+
P
b/ Một điện tích q dương di chuyển theo đoạn thẳng MPN
c/ Kết luận: Công của lực điện trong sự di chuyển điện tích q trongđiện trường đều từ điểm M đến N là không phụthuộc vào hình dạng đường đi mà chỉ phụ thuộc vào điểm đầu M và điểm cuối N của đường đi.
V. THẾ NĂNG CỦA MỘT ĐIỆN TÍCH TRONG ĐIỆN TRƯỜNG:
1/ Khái niệm:
- Đối với điện trường đều:
WM = A = q.E.d
với d là khoảng cách từ điểm M đến bản dương hoặc bản âm.
- Đối với điện trường bất kỳ:
WM = A M∞
∞
3/ Công của lực điện và độ giảm thế năng.
AMN = WM - WN
q
= A M ∞ - A N ∞
AMN = A M ∞ + A ∞ N
2/ Sự phụ thuộc của thế năng WM vào điện tích q.
VM là hệ số tỉ lệ phụ thuộc vào vị trí M trong điện trường
VI. ĐIỆN THẾ - HIỆU ĐIỆN THẾ

Điện thế tại một điểm M đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường khi đặt tại một điện tích q



Hiệu điện thế giữa hai điểm đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường trong sự di chuyển của điện tích q từ điểm nọ đến điểm kia


Đơn vị của điện thế và hiệu điện thế là vôn ( V )

Hệ thức giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường
U = E.d
=
Tụ điện
1. Định nghĩa
Tụ điện phẳng: g?m hai b?n kim lo?i ph?ng d?t song song v?i nhau v� ngan c�ch nhau b?ng m?t l?p di?n mơi.
Tụ điện là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện.
ĐIỆN MÔI
HAI BẢN KIM LOẠI
d
Ký hiệu:
C - TỤ ĐIỆN
Tụ điện d�ng d? ch?a di?n tích.
2. Cách tích điện cho tụ
Nối hai bản tụ điện vào hai cực của nguồn điện. Tụ điện sẽ tích điện.
A
B
Tụ điện
1. Định nghĩa
I.Tụ điện
1. Định nghĩa
2. Điện tích của tụ điện
- Điện tích trên hai bản tụ điện bằng nhau về độ lớn nhưng trái dấu.
- Độ lớn của điện tích trên bản tích điện dương được gọi là điện tích của tụ điện.
Ký hiệu : q , Q
Đơn vị : C ( Coulomb)
A
B
Q : Điện tích của tụ điện (C)
U : Hiệu điện thế giữa hai bản tụ(V)
C : Điện dung của tụ điện (F)
Di?n dung c?a t? đi?n là đ?i lu?ng đ?c trung cho kh? nang tích đi?n c?a t? đi?n ở một hiệu điện thế nhất định, đu?c đo b?ng thuong s? c?a đi?n tích c?a t? đi?n và hi?u đi?n th? gi?a hai b?n t? đi?n.
+ 1mF = 10-3Fp; + 1?F = 10-6 F
+ 1 nF = 10-9 F; + 1 pF = 10-12 F
II. Di?n dung c?a tụ điện
1. Định nghĩa

2. Don v? di?n dung
Di?n dung c?a t? đi?n cĩ don v? l� fara kí hi?u F.
Đối với điện trường đều
Ta có: U = Ed
Mà:
Suy ra:
Khi tụ tích điện thì điện trường trong tụ sẽ dự trữ một năng lượng, dĩ là năng lượng điện trường.
W: Năng lượng điện trường (J)
3. Nang lu?ng c?a di?n tru?ng trong t?
Vận dụng
Bài 1: Một tụ điện có điện dung là 20 ?F. Nối hai bản của tụ với một hiệu điện thế 120 V. Tính điện tích của tụ điện.
Bài 2: Cho 3 tụ có điện dung C1 = C2 = C3 = 20 ?F . Tính điện dung tương đương của bộ tụ khi:
Ba tụ ghép nối tiếp nhau.
Ba tụ ghép song song.