Bài 3. Điện trường và cường độ điện trường. Đường sức điện

BÀI 3: ĐIỆN TRƯỜNG VÀ CƯỜNG ĐỘ
ĐIỆN TRƯỜNG
I. ĐIỆN TRƯỜNG
1. Khái niệm:
* Điện trường là một dạng vật chất (môi trường) bao quanh điện tích và gắn liền với điện tích. Điện trường tác dụng lực điện lên các điện tích khác đặt trong nó.
* Điện tích q nằm trong điện trường của điện tích Q nên chịu tác dụng một lực điện và ngược lại
II. Cường độ điện trường
1. Khái niệm.
* 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 đặt tại điểm đó và độ lớn của q
* Biểu thức:
* Trong đó E là cường độ điện trường tại điểm mà ta xét.
2. Véc tơ cường độ điện trường.
+ Phương và chiều trùng với phương và chiều của lực điện tác dụng lên điện tích thử q dương
+ Đơn vị của E là vôn/mét ( V/m )
3. Cường độ điện trường của một điện tích điểm
* Từ định luật Cu lông ta có
F = K.Q.q/r2
* Thay vào điện trường E ta có điện trường tại một điểm do điện tích Q gây ra
Vậy nếu có nhiều điện tích thì điện trường tại một điểm được xác định như thế nào?
4. Nguyên lí chồng chất điện trường
* Cường độ điện trường tại một điểm do nhiều điện tích điểm gây ra bằng tổng cường độ điện trường do từng điện tích gây ra tại điểm đó
* Biểu thức:
* VD: Cường độ điện trường tại điểm M do 2 điện tích điểm Q1 và Q2 gây ra là:
III. Đường sức điện
1. Định nghĩa:
* Đường sức điện là đường mà tiếp tuyến tại mỗi điểm của nó là giá của véc tơ cường độ điện trường tại điểm đó
2. Đặc điểm của đường sức điện.
- Qua mỗi điểm trong điện trường có một đường sức điện và chỉ một mà thôi
- Đường sức điện là những đường có hướng
- Đường sức điện của điện trường tĩnh là không khép kín. Nó đi ra từ điện tích dương và đi vào điện tích âm.
3. Điện trường đều: Là điện trường mà các đường sức là những đường thẳng song song và cách đều nhau
BÀI 4: CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN
I. CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN
1. Công của lực điện trong điện trường đều.
* Xét một điện tích dương q chuyển động trong điện trường đều.
* Điện tích q dịch chuyển theo đường thẳng MN, làm với đường sức điện một góc , với MN = s.
Tính công của lực điện?
AMN=F.s.cos 
Trong đó F = q.E và s.cos  = d
=> AMN= qEd
Chú ý: Công của lực điện không phụ thuộc vào hình dạng của đường đi mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối
II. Thế năng của một điện tích trong điện trường
1. Khái niệm 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 điện tích q tại điểm mà ta xét trong điện trường
Đối với điện tích dương q đặt tại điểm M trong điện trường đều thì công này là:
A = qEd = WM
+ d là khoảng cách từ điểm M đến bản âm
+ WM là thế năng của điện tích q tại điểm M
* Trong trường hợp điện tích q nằm tại điểm M trong điện trường do nhiều điện tích gây ra thì thế năng bằng công của lực điện khi di chuyển q từ M ra xa vô cực (AM )
=> WM= AM
2. Sự phụ thuộc của thế năng WM vào điện tích q
- Vì độ lớn của lực điện luôn tỉ lệ thuận với điện tích thử q nên công AM và do đó thế năng của điện tích tại M cũng tỉ lệ thuận với q
=> WM= AM = q.VM
- VM là hệ số tỉ lệ không phụ thuộc vào q mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm M trong điện trường
3. Công của lực điện và độ giảm thế năng của 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 trong điện trường
=> AMN = WM - WN
Bài tập: 4; 5; 6; 7; 8 – SGK/24
BÀI 5: ĐIỆN THẾ - HIỆU ĐIỆN THẾ
I. Điện thế.
Khái niệm
* Điện thế tại một điểm M trong điện trường 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 xa vô cực và độ lớn của q
* Biểu thức:
2. Đơn vị của điện thế: Là vôn (kí hiệu là V)
* Chú ý: Điện thế của đất và của một điểm ở vô cực thường được chọn làm mốc (bằng 0)
II. Hiệu điện thế
1. Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N là hiệu giữa điện thế VM và VN
UMN = VM – VN
Mặt khác ta có thể viết: AM = AMN + AN


* Vậy 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 và độ lớn của q
* Đơn vị của hiệu điện thế là vôn (V)
2. Hệ thức giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường
* Xét hai điểm M, N trên đường sức điện của một điện trường đều (hv)
* Nếu di chuyển điện tích q trên đường thẳng MN thì công của lực điện là:
AMN = qEd (d = MN)
* Hiệu điện điện thế giữa hai điểm MN là
BÀI TẬP: 5; 6; 7; 8; 9 – SGK/29
BÀI 6: TỤ ĐIỆN
I. Tụ điện
1. Khái niện tụ điện
- Tụ điện là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách với nhau bằng một lớp cách điện
- Tụ điện có nhiệm vụ tích và phóng điện trong mạch điện
- Tụ điện phẳng gồm hai bản kim loại phẳng đặt song song với nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp điện môi. Hai bản kim loại này gọi là hai bản của tụ điện
- Kí hiệu tụ điện trong mạch điện
2. Tích điện cho tụ điện
* Muốn tích điện cho tụ điện, ta nối hai bản của tụ điện với hai cực của nguồn điện. Bản nối với cực dương sẽ tích điện dương, bản nối với cực âm sẽ tích điện âm
* Chú ý: Điện tích của bản dương gọi là điện tích của tụ điện
II. Điện dung của tụ điện
1. Định nghĩa.
* Điện dung của tụ điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện. Được đo bằng thương số giữa điện tích của tụ điện và hiệu điện thế hai bản tụ
* Biểu thức:
2. Đơn vị điện dung: Là Fara (F)
* Fara là điện dung của một tụ điện mà nếu đặt giữa hai bản của nó hiệu điện thế 1V thì nó tích được điện tích 1C
* Ước của Fara:

1 Micrôfara () =1.10-6F
1 Nanôfara (nF) = 1.10-9F
1 Picôfara (pF) = 1.10-12F


3. Năng lượng điện trường trong tụ điện
* Khi tụ điện tích điện thì điện trường trong tụ điện sẽ dự trữ một năng lượng. Đó là năng lượng điện trường
* Biểu thức:
BÀI TẬP: 5; 6; 7; 8 – SGK/33
CHƯƠNG II: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI
BÀI 1: DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI. NGUỒN ĐIỆN
I. Dòng điện.
- Dòng điện là dòng chuyển dời có hướng của các hạt mang điện
- Quy ước chiều của dòng điện là chiều của điện tích dương
- Dòng điện có tác dụng nhiệt, hoá học
- Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời cảu các elêctrôn
II. Cường độ dòng điện. Dòng điện không đổi
1. Cường độ dòng điện
* Cường độ dòng điện là đại lượng đặc trưng cho tác dụng mạnh hay yếu của dòng điện. Được xác định bằng thương số của điện lượng q dịch chuyển qua một tiết diện thẳng của vật dẫn trong khoảng thời gian t và khoảng thời gian đó.
* Đơn vị cường độ dòng điện là Ampe (A)
2. Dòng điện không đổi
* Dòng điện không đổi là dòng điện có chiều và cường độ không thay đổi theo thời gian
* Biểu thức:
III. Nguồn điện
1. Điều kiện để có dòng điện
Điều kiện để có dòng điện là phải có một hiệu điện thế đặt vào hai đầu vật dẫn điện
Kể tên một số
nguồn điện
thường dùng?
2. Nguồn điện
* Nguồn điện duy trì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện
Bộ phận nào của mạch điện tạo ra dòng điện chạy trong mạch điện này khi đóng khoá k?
IV. Suất điện động của nguồn điện
1. Công của nguồn điện