MasterSchool

Vật lý lớp 11 · KNTT · Chương 3

Lý thuyết Vật lí 11 Bài 16: Lực tương tác giữa hai điện tích

Chương 3: Điện trường · Kết nối tri thức với cuộc sống

Với tóm tắt lý thuyết Vật Lí 11 Bài 16: Lực tương tác giữa hai điện tích sách Kết nối tri thức hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh lớp 11 nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt môn Vật Lí 11.

Lớp

I. Lực hút và lực đẩy giữa các điện tích

- Có hai loại điện tích trái dấu. Điện tích xuất hiện ở thanh thuỷ tinh khi được cọ xát và len được quy ước gọi là điện tích dương, điện tích xuất hiện ở thanh nhựa được cọ xát vào lụa được quy ước gọi là điện tích âm.

- Các điện tích cùng dấu đẩy nhau

Hình ảnh minh họa SGK

- Các điện tích khác dấu hút nhau.

Hình ảnh minh họa SGK
Hình ảnh minh họa SGK

- Lực hút, lực đẩy giữa các điện tích được gọi chung là lực tương tác giữa các điện tích (gọi tắt là lực điện).

II. Định luật Coulomb (Cu – lông)

1. Đơn vị điện tích, điện tích điểm

- Trong hệ SI, đơn vị điện tích là cu – lông (C).

- Điện tích điểm là vật tích điện có kích thước nhỏ so với khoảng cách tới điểm mà ta xét. Trong các thí nghiệm vật lí, người ta coi các quả cầu tích điện có bán kính nhỏ so với khoảng cách giữa chúng là các điện tích điểm, khoảng cách giữa các điện tích điểm này là khoảng cách giữa tâm của các quả cầu.

2. Định luật Coulomb

Lực tương tác giữa hai điện tích điểm có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn của hai điện tích điểm và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.

F=kq1q2εr2F=k\frac{q1q2}{εr2}

Trong đó:

- k là hệ số tỉ lệ có độ lớn phụ thuộc vào môi trường trong đó đặt điện tích và hệ đơn vị sử dụng. Khi đặt trong chân không thì k=14πε0=9.109N.m2/C2k=\frac{1}{4πε0}=9.10^{9}N.m^{2}/C^{2} với ε0=8,85.10−12C2/Nm2ε_{0}=8,85.10^{-12}C^{2}/Nm^{2}

- εε là hằng số điện môi của môi trường đặt điện tích

Lực tương tác giữa hai điện tích điểm cùng dấu
Lực tương tác giữa hai điện tích điểm cùng dấu

Một số ứng dụng của lực điện vào thực tế:

Sơn tĩnh điện
Sơn tĩnh điện
Máy lọc bụi không khí
Máy lọc bụi không khí

🌟 Em đã học (Ghi nhớ kiến thức trọng tâm)

  • Định luật Coulomb: F = k |q1 q2| / r², lực hút nếu khác dấu, đẩy nếu cùng dấu.
  • k = 9×10⁹ N·m²/C²; ε0 = 1/(4πk).
  • Điện tích điểm; lực dọc đường nối hai điện tích.
  • Nguyên lí chồng chất lực điện.
  • Công thức trọng tâm: F = k |q1 q2| / r²; k = 9×10⁹ N·m²/C²

Câu hỏi ôn tập & củng cố bài học

Câu 1: Phát biểu định luật Coulomb về lực tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích điểm?
Lực hút hoặc đẩy giữa hai điện tích điểm đặt trong chân không có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng: F=k∣q1q2∣r2F = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2}, với k=9×109 N⋅m2/C2k = 9 \times 10^9\text{ N}\cdot\text{m}^2/\text{C}^2.
Câu 2: Hằng số điện môi ε\varepsilon ảnh hưởng như thế nào đến lực tương tác điện?
Khi đặt trong chất điện môi đồng tính có hằng số điện môi ε\varepsilon, lực tương tác tĩnh điện giảm đi ε\varepsilon lần so với trong chân không: F=k∣q1q2∣εr2F = k \frac{|q_1 q_2|}{\varepsilon r^2} (với chân không ε=1\varepsilon = 1, không khí ε≈1\varepsilon \approx 1, nước cất ε=81\varepsilon = 81).
Câu 3: Nêu nội dung của thuyết electron và định luật bảo toàn điện tích?
Thuyết electron giải thích các hiện tượng nhiễm điện dựa trên sự dịch chuyển và cư trú của electron (vật nhận electron tích điện âm, vật mất electron tích điện dương). Định luật bảo toàn điện tích: Trong một hệ cô lập về điện, tổng đại số các điện tích luôn là một hằng số.
Câu 4: Khi cho hai quả cầu kim loại giống nhau mang điện tích q1,q2q_1, q_2 tiếp xúc rồi tách ra thì điện tích mỗi quả cầu là bao nhiêu?
Do tính đối xứng và định luật bảo toàn điện tích, electron sẽ tự phân bố lại đều nhau. Điện tích của mỗi quả cầu sau khi tách ra là: q1′=q2′=q1+q22q_1' = q_2' = \frac{q_1 + q_2}{2}.

Đề luyện tập theo bài