Lý thuyết điện trường và cường độ điện trường - Đường sức điện

ĐIỆN TRƯỜNG VÀ CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG

ĐƯỜNG SỨC ĐIỆN

Bạn đang xem: cường độ điện trường tại một điểm đặc trưng cho

I. Điện trường

1. Môi ngôi trường truyền tương tác điện

Giả sử tớ bịa đặt nhì trái khoáy cầu năng lượng điện trái khoáy lốt vô một bình kín rồi bú mớm không còn không gian đi ra. Ta vẫn biết, lực bú mớm của nhì trái khoáy cầu không chỉ yếu hèn lên đường và lại mạnh lên. Như vậy nên mang 1 môi trường xung quanh nào là cơ truyền tương tác năng lượng điện thân thiết nhì trái khoáy cầu. Môi ngôi trường này đó là năng lượng điện ngôi trường.

2. Điện trường

Điện ngôi trường là môi trường xung quanh (dạng vật chất) xung quanh năng lượng điện và nối liền với năng lượng điện. Điện ngôi trường tính năng lực năng lượng điện lên những năng lượng điện không giống bịa đặt vô nó.

Nơi nào là đem năng lượng điện thì xung xung quanh năng lượng điện cơ đem năng lượng điện ngôi trường.

Một năng lượng điện Q ở bên trên một điểm vô không khí sẽ gây ra đi ra xung xung quanh nó một năng lượng điện ngôi trường. Một năng lượng điện q trực thuộc năng lượng điện ngôi trường cơ sẽ ảnh hưởng Q tính năng một lực năng lượng điện và ngược lại, q cũng tính năng lên Q một lực đối (hình 3.1)

II. Cường chừng năng lượng điện trường

1. Khái niệm độ mạnh năng lượng điện trường

Giả sử mang 1 năng lượng điện điểm Q ở bên trên điểm O. Điện tích này tạo nên một năng lượng điện ngôi trường xung xung quanh nó. Để phân tích năng lượng điện ngôi trường của Q bên trên điểm M, tớ bịa đặt bên trên cơ một năng lượng điện điểm q, gọi là năng lượng điện test và xét lực năng lượng điện tính năng lên q (Hình 3.2). Theo ấn định luật Cu-lông, q càng không ở gần Q thì lực năng lượng điện càng nhỏ. Ta phát biểu năng lượng điện ngôi trường bên trên những điểm càng xa vời Q càng yếu hèn. Vì thế rất cần phải kiến thiết một định nghĩa đặc thù cho việc mạnh, yếu hèn của năng lượng điện ngôi trường bên trên một điểm. Khái niệm này đó là độ mạnh năng lượng điện ngôi trường.

2. Định nghĩa.

Thực nghiệm chứng minh rằng theo thứ tự những năng lượng điện test q₁, q₂,… không giống nhau bên trên một điểm thì:

\(\dfrac{F_{1}}{q_{1}}=\dfrac{F_{2}}{q_{2}}=...\)

Ta hoàn toàn có thể thấy sự cân đối của lực năng lượng điện tính năng lên năng lượng điện test q = +1C nhằm đặc thù mang đến độ mạnh năng lượng điện ngôi trường bên trên điểm nhưng mà tớ xét. Tuy nhiên theo đuổi công thức (1.1), sự cân đối F của lực năng lượng điện tỉ trọng thuận với q, nên thương số \(\frac{F}{q}\) đó là sự cân đối của lực năng lượng điện tính năng lên năng lượng điện 1C. Do cơ, tớ tiếp tục lấy thương số này thực hiện số đo của độ mạnh năng lượng điện ngôi trường. Vậy tớ đem khái niệm sau:

Cường chừng năng lượng điện ngôi trường bên trên một điểm là đại lượng đặc thù mang đến tính năng lực của năng lượng điện ngôi trường bên trên điểm cơ. Nó được xác lập vì chưng thương số của sự cân đối lực năng lượng điện F tính năng lên một năng lượng điện test q (dương) bịa đặt bên trên điểm cơ và sự cân đối của q.

\(E=\dfrac{F}{q}\) (3.1)

3. Vectơ độ mạnh năng lượng điện trường

Vì lực F là đại lượng vectơ, còn năng lượng điện q là đại lượng vô phía, nên độ mạnh năng lượng điện ngôi trường E cũng là 1 trong những đại lượng vectơ.

Cường chừng năng lượng điện ngôi trường được màn trình diễn vì chưng một vectơ gọi là vectơ độ mạnh năng lượng điện ngôi trường. Từ công thức (3.1), tớ có:

Vectơ độ mạnh năng lượng điện ngôi trường \(\overrightarrow{E}\) có:

+ Phương và chiều trùng với phương và chiều của lực năng lượng điện tính năng lên năng lượng điện test q dương.

+ Chiều nhiều năm (môđun) màn trình diễn độ rộng lớn của độ mạnh năng lượng điện ngôi trường theo đuổi một tỉ trọng xích nào là cơ.

4. Đơn vị đo độ mạnh năng lượng điện ngôi trường.

Xem thêm: thể loại văn học dân gian ra đời ở đông nam á thời cổ trung đại là

Đơn vị đo độ mạnh năng lượng điện ngôi trường là Vôn bên trên mét (kí hiệu là V/m).

5. Công thức tính độ mạnh năng lượng điện ngôi trường bên trên một năng lượng điện điểm

Công thức tính độ mạnh năng lượng điện ngôi trường bên trên một năng lượng điện điểm Q:

\(E= \dfrac{F}{q}=k.\dfrac{|Q|}{\varepsilon .r^{2}}\) (3.2)

6. Nguyên lí ông chồng hóa học năng lượng điện trường

Giả sử đem nhì năng lượng điện điểm Q1 và Q₂ tạo nên bên trên điểm M nhì vec tơ độ mạnh năng lượng điện ngôi trường \(\overrightarrow{E_{1}}\) và \(\overrightarrow{E_{2}}\).

Nguyên lí ông chồng hóa học năng lượng điện trường: Các năng lượng điện ngôi trường E1 và E2 đôi khi tính năng lực năng lượng điện lên năng lượng điện q một cơ hội song lập cùng nhau. Cường chừng năng lượng điện ngôi trường bên trên một điểm vì chưng tổ hợp của \(\overrightarrow{E_{1}}\) và \(\overrightarrow{E_{2}}\).

\(\overrightarrow{E}=\overrightarrow{E_{1}}+\overrightarrow{E_{2}}\) (3.3)

Các vectơ độ mạnh năng lượng điện ngôi trường bên trên một điểm được tổ hợp theo đuổi quy tắc hình bình hành.

III. Đường mức độ điện

1. Hình hình họa những đàng mức độ điện

Người tớ chứng tỏ được rằng, những phân tử nhỏ đã trở nên nhiễm năng lượng điện và ở dọc từ phương của lực năng lượng điện. Tập phù hợp những phân tử nhỏ tiếp tục ở dọc từ những đàng nhưng mà tiếp tuyến bên trên từng điểm ở theo đuổi phương của vectơ độ mạnh năng lượng điện ngôi trường bên trên cơ. Mỗi đàng cơ gọi là 1 trong những đàng mức độ năng lượng điện.

2. Định nghĩa

Đường mức độ năng lượng điện là đàng nhưng mà tiếp tuyến bên trên từng điểm của chính nó là giá chỉ của vectơ độ mạnh năng lượng điện ngôi trường bên trên điểm cơ. Nói cách tiếp, đàng mức độ năng lượng điện là đàng nhưng mà lực năng lượng điện tính năng dọc từ nó.

3. Các điểm sáng của đàng mức độ điện

+ Qua từng điểm vô năng lượng điện ngôi trường mang 1 và có một đàng mức độ năng lượng điện nhưng mà thôi.

+ Đường mức độ năng lượng điện là những đàng được bố trí theo hướng. Hướng của đàng sức năng lượng điện bên trên một điểm là vị trí hướng của vectơ độ mạnh năng lượng điện ngôi trường bên trên điểm cơ.

+ Đường mức độ năng lượng điện của năng lượng điện ngôi trường tĩnh năng lượng điện là hàng không kín. Nó rời khỏi năng lượng điện dương và kết thúc đẩy ở năng lượng điện âm.

+ Tuy những đàng mức độ kể từ là dày quánh tuy nhiên người tớ chỉ vẽ một vài không nhiều đàng theo đuổi quy tắc sau : Số đàng mức độ trải qua một năng lượng điện chắc chắn bịa đặt vuông góc với đàng mức độ năng lượng điện bên trên điểm nhưng mà tớ xét thì tỉ trọng với độ mạnh năng lượng điện ngôi trường bên trên điểm cơ.

4. Điện ngôi trường đều

Điện ngôi trường đều là năng lượng điện ngôi trường nhưng mà vectơ độ mạnh năng lượng điện ngôi trường bên trên từng điểm đều sở hữu nằm trong phương, nằm trong chiều, và nằm trong chừng lớn; đàng mức độ năng lượng điện là những đường thẳng liền mạch tuy nhiên song cơ hội đều.

Điện ngôi trường vô một năng lượng điện môi đồng hóa học nằm tại vị trí thân thiết nhì phiên bản sắt kẽm kim loại bằng bịa đặt tuy nhiên song cùng nhau và năng lượng điện đều bằng nhau, trái khoáy lốt là 1 trong những năng lượng điện ngôi trường đều.

Xem thêm: niềm tin là gì nlxh