Lực tĩnh điện và định luật Coulomb - Kiến thức hay CẦN BIẾT

08/07/2022 14:18 +07 - Lượt xem: 2083

Lực tĩnh điện là chủ đề hiện được nhiều người quan tâm. Trong bài viết này, AME Group sẽ giải đáp cho bạn thắc mắc về khái niệm này, định luật Coulomb về lực này được phát biểu ra sao. Cùng theo dõi ngay nhé!

Lực tĩnh điện

Lực tĩnh điện là gì?

Theo Wikipedia, lực tĩnh điện là lực giữa 2 vật mang điện tích đứng yên. Đây là trường hợp đặc biệt của lực Lorentz (lực điện từ tổng quát). Lực tĩnh điện được nhà bác học người Pháp – Coulomb dựa trên ý tưởng về sự tương tự giữa điện học và cơ học, giữa sự tương tự của hai vật và hai điện tích, tìm ra lần đầu cho hai điện tích điểm và phát biểu thành định luật Coulomb. Nếu lực tĩnh điện giữa 2 điện tích điểm thì chúng được gọi là lực Coulomb.

Định luật Coulomb

Định luật Coulomb (cu -lông) được phát biểu như sau:

Lực tương tác giữa hai điện tích điểm có phương nằm trên một đường thẳng nối hai điện tích điểm, có chiều là chiều của lực hút nếu hai điện tích điểm khác dấu và đẩy nếu hai điện tích điểm cùng dấu, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích các điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.

Ta có công thức tính độ lớn của lực như sau:

công thức tính độ lớn của lực

Trong đó:

  • F: Độ lớn của lực Coulomb (N)
  • q1: Điện tích của điện tích điểm thứ nhất (C)
  • q2: Điện tích của điện tích điểm thứ hai (C)
  • r: Khoảng cách giữa hai điện tích điểm (m)
  • k: hằng số lực Coulomb với k =hằng số lực Coulomb

⇒ Công thức viết ở dạng véc tơ:

Công thức viết ở dạng véc tơ

Trong đó:

  • F: Véc tơ lực
  • r: Vectơ nối 2 điện tích, r = r1 -r2 (r1, r2 là vectơ vị trí của các điện tích điểm)

Định luật Coulomb

Định luật Coulomb

Lưu ý: Định luật Coulomb chỉ đúng khi lực Coulomb được quan sát trong hệ quy chiếu có các điện tích điểm đứng yên. Nếu chúng chuyển động gây ra dòng điện, tạo nên từ trường. Và tương tác với nhau theo lực Lorentz thì lúc này có thể coi tương tác trong điện trường tương đối tính.

Lực tĩnh điện tổng quát

Lực tĩnh điện tổng giữa 2 vật mang điện tích sẽ được tính bằng cách chia vật ra thành nhiều vật nhỏ hơn. Khi thực hiện phép chia đến 1 giới hạn nhất định, vật nhỏ mang điện sẽ trở thành các điện tích. Tiếp đó áp dụng nguyên lý chồng chất cho lực này để tính toán.

Lực tĩnh điện do N điện tích điểm gây ra bằng tổng vectơ của lực tĩnh điện do từng điện tích điểm gây ra. Coi môi trường xung quanh một vật mang điện là điện trường. Và đặt 1 vật khác trong môi trường này thì nó phải chịu 1 lực tĩnh điện bằng:

F =q.E

Phương pháp chứng minh định luật Coulomb

Để chứng minh độ chính xác của định luật Cu-lông, ta thực hiện thí nghiệm như sau:

Cho 2 quả cầu nhỏ cùng khối lượng m và điện tích q. Sau đó treo lên sợi dây chiều dài l với khối lượng dây không đáng kể. Phân tích lực tác dụng lên quả cầu đó. Bao gồm: trọng lực P, lực căng dây T và lực điện F.

  • Khi cân bằng ta có: Phương pháp chứng minh định luật Coulomb(1) Phương pháp chứng minh định luật Coulomb (2)
  • Chia (1) cho (2) được: Phương pháp chứng minh định luật Coulomb
  • Cho L1 là khoảng cách giữa 2 quả cầu khi đã tích điện. Nếu định luật Coulomb đúng thì lực đẩy giữa quả cầu là Phương pháp chứng minh định luật Coulomb

Phương pháp chứng minh định luật Coulomb

  • Nếu chỉ cho tích điện 1 quả cầu và cho nó tác dụng với quả cầu còn lại thì mỗi quả cầu trên sẽ cơ lượng điện tích q/2.

Phương pháp chứng minh định luật Coulomb

Phương pháp chứng minh định luật Coulomb

Như vậy, hy vọng với các thông tin trên đây đã giúp bạn hiểu hơn về lực tĩnh điện và độ lớn, tính chất của nó theo định luật Coulomb đối với điện tích điểm. Hãy tiếp tục theo dõi và ủng hộ AME Group trong các bài viết tiếp theo để có được thông tin hữu ích nhất nhé!

 




Bài xem nhiều


  •  
     
    08/08/2022 | Tin tức
    Tia X là loại tia đặc biệt được ứng dụng trong lĩnh vực y học, chủ yếu là các máy chụp X-quang. Vậy bạn đã hiểu rõ về tia này là gì chưa? Chúng được tạo ra như thế nào? Ứng dụng và có những tác động ra sao với con người? Trong bài viết này, AME Group sẽ cung cấp cho bạn những thông tin chi tiết
  •  
     
    06/08/2022 | Tin tức
    Từ trường là khái niệm được dùng nhiều trong lĩnh vực vật lý với những đặc điểm tính chất riêng. Dựa vào hiện tượng vật lý này con người có thể nghiên cứu các ứng dụng khác nhau phục vụ trong đời sống, sản xuất. Để giúp bạn hiểu rõ hơn về chủ đề này, AME Group sẽ chia sẻ cho bạn những thông tin hữu ích trong bài viết dưới đây. Hãy cùng theo dõi ngay nhé!
  •  
     
    05/08/2022 | Tin tức
    Điện từ trường là gì? Đây luôn là thông tin hấp dẫn rất nhiều bạn đọc. Thấu hiểu điều đó AME Group đã thực hiện bài viết dưới đây nhằm cung cấp các thông tin điện từ trường là gì? Những ứng dụng trong thực tiễn. Mời các bạn cùng tìm hiểu trong bài viết dưới đây.
  •  
     
    03/08/2022 | Tin tức
    Công của dòng điện là gì? Công thức tính công dòng điện? Là những vấn đề được rất nhiều người quan tâm. Thấu hiểu điều đó AME Group đã thực hiện bài viết dưới đây nhằm cung cấp đến bạn những thông tin hữu ích về vấn đề này. Mời các bạn cùng tham khảo.
  •  
     
    01/08/2022 | Tin tức
    Lực điện từ là một trong phần kiến thức quan trọng trong bộ môn vật lý. Bài viết dưới đây AME Group sẽ tổng hợp thông tin về khái niệm chi tiết của lực này là gì? Cùng với những ứng dụng trong cuộc sống. Mời các bạn cùng đón đọc.
  •  
     
    30/07/2022 | Tin tức
    Điện môi là gì? Điện môi là một trong các vật liệu trong được ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống. Vậy bạn đã thực sự hiểu rõ về khái niệm này? Chúng được phân thành những loại nào? Tính chất ra sao. Hãy cùng AME Group tìm hiểu thêm trong bài viết dưới đây.
  •  
     
    29/07/2022 | Tin tức
    Tia Gamma được một nhà khoa học người Pháp phát hiện ra khi đang nghiên cứu các bức xạ phát ra từ radi. Vậy bạn đã hiểu rõ về khái niệm của tia này là gì chưa? Ứng dụng của nó trong thực tế như thế nào? Mời các bạn cùng AME Group tìm hiểu trong bài viết dưới đây.
  •  
     
    26/07/2022 | Tin tức
    Nguyên tử là gì? Nguyên tử là thành phần quan trọng cấu tạo các vật chất khác nhau, mỗi nguyên tử sẽ có những đặc điểm riêng về số hiệu, cấu hình electron,.... Vậy bạn đã thực sự hiểu rõ về khái niệm này? AME Group sẽ bật mí những thông tin vô cùng lý thú cho bạn về chủ đề này, hãy cùng theo dõi!