Bài giảng Điện tích, định luật Culông Vật lý 11

BÀI 1
ĐIỆN TÍCH.
ĐỊNH LUẬT COULOMB


1. Hai loại điện tích. Sự nhiễm điện của
các vật
a) Hai loại điện tích:
- Có hai loại điện tích là điện tích dương và
điện tích âm.
- Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, trái dấu
thì hút nhau.
- Đơn vị của điện tích là Coulomb, kí hiệu là
C.
- Điện tích nhỏ nhất là điện tích của electron
với qe = -1,6.10-19C


Hình vẽ điện nghiệm


Khi một vật nhiễm điện âm chạm vào nút kim
loại của điện nghiệm thì điện tích (các e-) từ
vật sẽ truyền sang điện nghiệm làm điện
nghiệm nhiễm điện. Điện tích trên điện nghiệm
sẽ làm hai lá kim loại của điện nghiệm nhiễm
điện cùng dấu nên đẩy nhau. Kết quả là khi
một vật nhiễm điện chạm vào điện nghiệm thì
hai lá kim loại của điện nghiệm sẽ xòe ra.

• Các cách để làm một vật nhiễm
điện?
• Các cách làm một vật nhiễm điện:
- Cọ xát hai vật với nhau.
- Chạm vào một vật đã bị nhiễm điện.


b. sự nhiễm điện của các vật
• Nhiễm điện do cọ xát.
• Nhiễm điện do tiếp xúc.

• Nhiễm điện do hưởng ứng.


C1: Vì sao thanh kim loại nhiễm điện do hưởng ứng ở
thí nghiệm trên, nếu đưa thanh kim loại đó (sau khi
được nhiễm điện) ra xa khỏi quả cầu thì điện tích ở hai
đầu thanh biến mất?
Trả lời
Do thanh kim loại bị nhiễm điện do hưởng ứng, sau
khi đem thanh ra xa quả cầu nhiễm điện thì các điện
tích trên thanh kim loại khơng cịn chịu lực tương tác
với các điện tích trên quả cầu, các điện tích trên thanh
kim loại tự động sắp xếp lại đúng như trạng thái ban
đầu nên thanh kim loại trở về trạng thái trung hòa
điện.



F21

q1

q2


F12

Lực tương tác giữa hai điện tích phụ thuộc các
yếu tố nào?
Phụ thuộc:
- Độ lớn điện tích
- Khoảng cách giữa các điện tích



2. Định luật Coulomb
• Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích
điểm tỉ lệ thuận với tích các độ lớn của hai
điện tích điểm và tỉ lệ nghịch với bình phương
khoảng cách giữa chúng.
• Phương của lực tương tác giữa hai điện tích
điểm là đường thẳng nối hai điện tích điểm đó.


r là khoảng cách giữa hai điện tích q1, q2;
k là hệ số tỉ lệ phụ thuộc vào hệ đơn vị.
Hệ SI, k = 9.109 đơn vị SI,
Biểu thức Coulomb được viết:

Hình vẽ


F32

F2
F12
+ q2

F31
F1

q1
+

F21

q3
+

F23

F13
F3

Phương chiều của lực tương tác giữa 3 điện tích.


q2

q1

-

q3

+

Phương chiều của lực tương tác giữa 3 điện tích.


Nếu hai điện tích đặt trong các mơi trường
cách điện khác nhau như nước nguyên chất,
dầu hỏa....thì lực điện tương tác giữa chúng sẽ
như thế nào?


3. Lực tương tác giữa hai điện tích trong
điện mơi (chất cách điện)

 Đại lượng ε chỉ phụ thuộc vào tính chất của điện
mơi và khơng phụ thuộc vào độ lớn các điện tích
điểm và khoảng cách giữa các điện tích.
 ε gọi là hằng số điện mơi.


TĨM TẮT
• Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, các điện tích
khác dấu thì hút nhau.

• Đinh luật Culoumb: độ lớn của lực tương tác
giữa hai điện tích điểm đứng n trong chân
khơng tỉ lệ thuận với tích các giá trị tuyệt đối của
hai điện tích đó và tỉ lệ nghịch với bình phương
khoảng cách giữa chúng:


• Lực tương tác giữa các điện tích điểm đặt
trong điện mơi đồng tính được xác định:


TRẮC NGHIỆM


Chọn câu phát biểu đúng
Câu 1: độ lớn của lực tương tác giữa hai điện
tích điểm trong khơng khí:
• A. Tỉ lệ thuận với bình phương khoảng cách
giữa hai điện tích.
• B. Tỉ lệ thuận với bình phương khoảng cách
giữa hai điện tích.
• C. Tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách
giữa hai điện tích.
• D. Tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa hai điện
tích.


Câu 2: Xác định dấu của các điện tích q1 và q2
theo hình vẽ:

A. q1 > 0, q2 < 0.
B. q1 < 0, q2 > 0.
C. q1 < 0, q2 < 0.
D. q1 > 0 và q2 > 0.
E. q1 và q2 cùng dấu.


Câu 3: Tính lực tương tác tĩnh điện giữa một
electron và một prôtôn? Biết khoảng cách giữa
chúng bằng 5.10-9 cm, qp = 1.6.10-19C
A. 0,92.10-11N

C. 0,92.10-7 N

9

F 9.10

q1.q2
r2

9.109

B. 92.10-7N

D. 0 N

( 1,6.10 19 ).1,6.10 19
(5.10 11 ) 2

0,92.10 7 N


Câu 4: Đưa vật A mang điện dương tới gần
một quả cầu kim loại nhỏ treo bằng một dây
tơ thì ta thấy vật A hút quả cầu. Từ kết quả
này có thể kết luận:
A) Quả cầu mang điện âm.
B) Quả cầu bị nhiễm điện do hưởng ứng.
C) Có tương tác giữa vật mang điện và vật không
mang điện.
D) A hoặc B đúng.


Câu 5: Trong các yếu tố sau:
I. Dấu của điện tích.
II. Độ lớn của điện tích.
III. Bản chất của điện mơi.
IV. Khoảng cách giữa hai điện tích.
Độ lớn của lực tương tác giữa hai điện tích điểm
đứng yên phụ thuộc các yếu tố nào?
A) II và IV.
B) I ; II và IV.
C) II ; III và IV
D) Cả bốn yếu tố.


Câu 6:Cho bốn giá trị sau:
I.
2.10-15C

II. -1,8.10-15C
III. 3,1.10-16C
IV. -4,1.10-16C
Giá trị nào có thể là điện tích của một vật bị nhiễm
điện?
A) I và III
B) III và IV
C) I và II
D) II và IV.