MasterSchool

Vật lý lớp 11 · KNTT · Chương 3

Lý thuyết Vật lí 11 Bài 19: Thế năng điện

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

Với tóm tắt lý thuyết Vật Lí 11 Bài 19: Thế năng điện 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. Công của lực điện

Hình ảnh minh họa SGK

· Công của lực điện trong dịch chuyển của điện tích q từ điểm M đến điểm N trong điện trường đều bằng qEd, không phụ thuộc vào hình dạng của đường đi mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu M và vị trí điểm cuối N của độ dịch chuyển trong điện trường.

AMN = qEd

Trong đó:

- d là độ dài đại số của đoạn MM', là hình chiếu của đoạn MN trên một đường sức điện

· Công của lực điện trong dịch chuyển của điện tích q không phụ thuộc vào hình dạng của đường đi mà chỉ phụ thuộc vào vị trí của điểm đầu M và vị trí của điểm cuối N của độ dịch chuyển.

· Lực điện được coi là lực thế.

II. Thế năng của một điện tích trong điện trường

1. Thế năng của một điện tích trong điện trường đều

- Bản cực mang điện âm thường được chọn làm mốc tính thế năng. Với điện trường của một điện tích hoặc của một hệ điện tích bất kì, người ta thường chọn điểm mốc thế năng ở vô cực, vì ở đó điện trường và lực điện trường đều bằng không.

- Thế năng của điện tích trong điện trường còn được gọi là thế năng điện. Thế năng của một điện tích q trong điện trường đều đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường đều khi đặt điện tích q tại điểm đang xét.

- Thế năng của điện tích q tại điểm M trong điện trường đều bằng công của lực điện có thể sinh ra khi điện tích q di chuyển từ điểm M tới điểm mốc để tính thế năng:

WM = qEd

Trong đó d là khoảng cách từ M đến bản cực âm, WM là thế năng điện của điện tích q tại điểm M.

2. Thế năng của một điện tích trong điện trường bất kì

- Thế năng của một điện tích q trong điện trường đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường khi đặt điện tích q tại điểm đang xét.

- Khi chọn mốc thế năng tại vô cực, thế năng của điện tích q tại điểm M trong điện trường bằng công của lực điện trong dịch chuyển của điện tích q từ điểm M tới vô cực:

WM = AM∞A_{M∞}

- Độ lớn của lực điện tỉ lệ thuận với điện tích q nên thế năng tại điểm M cũng tỉ lệ với điện tích q: WM = VMq

Hệ số tỉ lệ VM = V không phụ thuộc vào điện tích q mà chỉ phụ thuộc vào điện trường và vị trí của điểm M.

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

  • Lực điện là lực thế; công không phụ thuộc đường đi.
  • A = −ΔW; W = qEd (điện trường đều, gốc thế năng chọn phù hợp).
  • Thế năng Coulomb: W = k q1 q2 / r.
  • Điện tích dương có thế năng thấp hơn ở nơi thế thấp hơn.
  • Công thức trọng tâm: A = −ΔW; W = k q1 q2 / r

Câu hỏi ôn tập & củng cố bài học

Câu 1: Công của lực điện trường khi điện tích qq dịch chuyển trong điện trường đều được tính như thế nào?
Công của lực điện trường: A=qEdA = q E d, trong đó dd là hình chiếu của đoạn dịch chuyển lên phương của đường sức điện (d>0d > 0 nếu hình chiếu cùng chiều đường sức, d<0d < 0 nếu ngược chiều đường sức).
Câu 2: Tại sao nói lực điện trường là lực thế?
Vì công của lực điện tác dụng lên điện tích khi di chuyển giữa hai điểm chỉ phụ thuộc vào vị trí của điểm đầu và điểm cuối, hoàn toàn không phụ thuộc vào hình dạng của đường đi. Lực có tính chất này được gọi là lực thế, và trường lực tương ứng là trường thế.
Câu 3: Thế năng của một điện tích qq trong điện trường và định lí biến thiên thế năng?
Thế năng của điện tích qq tại điểm MM đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường khi dịch chuyển qq từ MM ra vô cực: WM=AM∞=qVMW_M = A_{M\infty} = q V_M. Công của lực điện khi dịch chuyển qq từ MM đến NN bằng độ giảm thế năng: AMN=WM−WNA_{MN} = W_M - W_N.
Câu 4: Mốc thế năng điện thường được chọn ở đâu?
Mốc thế năng điện (W=0W = 0) thường được quy ước chọn tại vô cực, hoặc đối với các mạch điện và bản kim loại thực tế người ta thường chọn mốc tại mặt đất (nối đất) hoặc tại bản cực âm.

Đề luyện tập theo bài