Bài 6. Vật dẫn và điện môi trong điện trường

Một tia sét phóng vào khung xe và rời khỏi nó bằng các phần gần đất nhất . Người ngồi trên xe vẫn bình yên vô sự. Vì sao?
Lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên trong điện môi nhỏ hơn lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên trong chân không cùng khoảng cách ? lần . Vì sao?
Vấn đề 1:
Vấn đề 2:
Tiết 26
VẬT DẪN VÀ ĐIỆN MÔI
TRONG ĐIỆN TRƯỜNG
1. Vật dẫn trong điện trường:
Vật dẫn cân bằng điện khi bên trong nó không có dòng điện tích tự do.
Thế nào là điện tích tự do?
Trong vật dẫn kim loại điện tích tự do là gì?
Thế nào là vật dẫn cân bằng điện ?
Khi đưa một vật dẫn cân bằng điện vào trong điện trường thì vật dẫn đó làm biến đổi điện trường như thế nào?
Ở mọi điểm bên trong vật dẫn cân bằng điện cường độ điện trường bằng không
1. Vật dẫn trong điện trường:
a. Điện trường ở vật dẫn:
Điện trường ở bên trong và ở bên ngoài vật dẫn cân bằng điện như thế nào?
Ở mọi điểm trên bề mặt vật dẫn cân bằng điện, cường độ điện trường vuông góc với bề mặt vật dẫn.
E
Vì sao như vậy?
Phương của véctơ cường độ điện trường ở bề mặt vật dẫn
b. Điện thế của vật dẫn:
Vì : tại mọi điểm bên trong vật dẫn cân bằng điện, cường độ điện trường bằng không nên công của lực điện trường làm di chuyển một điện tích bất kì trong vật dẫn đó bằng không. Điều đó có nghĩa hiệu điện thế giữa hai điểm bất kì trong vật dẫn đó bằng không và điện thế tại mọi điểm bên trong vật dẫn đó bằng nhau.
1. Vật dẫn trong điện trường:
a. Điện trường ở vật dẫn:
Tại sao nói vật dẫn cân bằng điện là vật đẳng thế?
c. Sự phân bố điện tích ở vật dẫn:
Điện tích chỉ phân bố trên mặt ngoài của vật dẫn.
Điện tích tập trung nhiều nhất ở những chỗ lồi nhất của vật
Hộp kim loại
Quả cầu kim loại tích điện dương
Đế cách điện
+
-
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
+
Thí nghiệm:
1. Vật dẫn trong điện trường:
a. Điện trường ở vật dẫn:
b. Điện thế của vật dẫn:
Điện tích phân bố như thế nào trên vật dẫn khi ta đưa quả cầu tích điện vào hộp kim loại?
d.Ứng dụng
Làm màn chắn tĩnh điện.
Giải quyết vấn đề 1:
Giải thích được hiện tượng "rò điện" ở mũi nhọn. Ứng dụng làm cột chống sét.
1. Vật dẫn trong điện trường:
a. Điện trường ở vật dẫn:
b. Điện thế của vật dẫn:
c. Sự phân bố điện tích ở vật dẫn:
Cột chống sét
Màn chắn tĩnh điện
Vỏ ôtô đóng vai trò màn chắn tĩnh điện
-
Đối với điện môi không có cực thì thế nào?
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
E
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Phân tử điện môi không có cực khi không có điện trường
Tác dụng của điện trường ngoài lên các phân tử chất điện môi làm tách tâm của điện tích dương và tâm của điện tích âm. Kết quả làm các phân tử tấm điện môi bị phân cực.
1. Vật dẫn trong điện trường:
a. Điện trường ở vật dẫn:
b. Điện thế của vật dẫn:
c. Sự phân bố điện tích ở vật dẫn:
d.Ứng dụng
+
Trong điện môi không có điện tích tự do. Mọi êlectrôn đều liên kết với hạt nhân, khi đặt trong điện trường nó có những tính chất điện gì?
2. Điện môi trong điện trường:
Đối với điện môi có cực thì thế nào?
1. Vật dẫn trong điện trường:
a. Điện trường ở vật dẫn:
b. Điện thế của vật dẫn:
c. Sự phân bố điện tích ở vật dẫn:
d.Ứng dụng
Điện môi trong điện trường trở thành vật nhiễm điện do phân cực : ở hai mặt của khối điện môi vuông góc với đường sức của điện trường xuất hiện các điện tích trái dấu không thể tách rời khỏi nhau, gọi là điện tích liên kết ; xét toàn bộ thì vật cách điện này vẫn trung hoà về điện.
Lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên trong điện môi nhỏ hơn lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên trong chân không cùng khoảng cách ? lần . Vì sao?
Kết luận:
E = E0 – E’
Trong điện môi xuất hiện điện trường phụ ngược chiều điện trường ngoài làm giảm điện trường ngoài.
2. Điện môi trong điện trường:
Tóm tắt những nội dung chính:
Vật dẫn trong điện trường:
Ở mọi điểm bên trong vật dẫn cường độ điện trường bằng không; còn mọi điểm trên bề mặt vật dẫn véc tơ cường độ điện trường vuông góc với mặt vật dẫn.
Vật dẫn là vật đẳng thế.
Điện tích chỉ phân bố trên bề mặt vật dẫn, tập trung nhiều ở chỗ lồi nhọn.
Ứng dụng: Giải thích hiện tượng "rò điện" làm cột chống sét, làm màn chắn tĩnh điện,
2. Điện môi trong điện trường:
Điện môi trong điện trường trở thành vật nhiễm điện do phân cực : ở hai mặt của khối điện môi vuông góc với đường sức của điện trường xuất hiện các điện tích trái dấu không thể tách rời khỏi nhau, gọi là điện tích liên kết ; xét toàn bộ thì vật cách điện này vẫn trung hoà về điện.
Câu 1:Chọn kết luận đúng:
Điện tích trên vật chỉ tập trung ở những chỗ lồi nhọn.
Điện tích phân bố đều trên bề mặt của vật dẫn.
Cường độ điện trường bên trong mọi vật dẫn đều bằng không.
Cả a ; b ; c đều đúng.
Câu 2:Treo một khối điện môi trong điện trường đều.Chọn kết luận đúng:
a. Khối điện môi bị đẩy dọc theo đường sức.
b. Khối điện môi bị hút về phía ngược lại
c. Khối điện môi đứng yên
d. Khối điện môi chuyển động theo phương vuông góc đường sức.
Bài tập áp dụng:
A
B
C
D
D
C
A
B
Câu 3: Một khối điện môi đặt
trong điện trường đều như hình
vẽ. Chiều dài tấm điện môi
dọc theo đường sức là 4cm và hiệu điện thế tương ứng bằng 100V. Biết hằng số điện môi bằng 5. Cường độ điện trường do điện tích phân cực trên khối điện môi gây ra là:
a.2000V/m b.500V/m
c.2500V/m d.1500V/m
A
B
D
C
Rất tiếc câu trả lời của bạn chưa chính xác, bạn hãy suy nghĩ lại!
21
10
Thật tuyệt vời, xin chúc mừng bạn!
20
Ứng dụng tính chất điện tích chỉ tập trung mặt ngoài vật dẫn và điện trường bên trong vật dẫn bằng không (kể cả vật dẫn rỗng), người ta làm màn chắn tĩnh điện.
Ứng dụng hiện tượng điện tích tập trung nhiều nhất ở những chỗ lồi nhọn của vật. Điều đó giải thích được hiện tượng "rò điện" .
Hiện tượng "rò điện" được ứng dụng làm cột thu lôi (cột chống sét) .
BÀI TẬP VỀ NHÀ
Tìm hiểu xem trong thực tế việc ứng dụng chống sét : nhà cao tần, kho xăng dầu, cột điện cao thế. như thế nào?
Tại sao cửa lò vi sóng có lưới kim loại?
Tụ điện là gì? Trên vỏ tụ điện có gi giá trị 47?F - 60V là có ý nghĩa gì?