Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Khoa học tự nhiên Vật lý tài liệu chuyên vật lý 11 PDF...

Tài liệu tài liệu chuyên vật lý 11 PDF

.PDF
25
8029
100

Mô tả:

là tài liệu tất tần tật về kiến thức vật lý chương 1 lớp 11
      CHƯƠNG 11:        TRƯỜNG TĨNH ÐIỆN   I. ÐỊNH LUẬT COULOMB II. ÐIỆN TRƯỜNG           III. ÐƯỜNG SỨC­ÐIỆN THÔNG            IV. ÐỊNH LÍ OSTROGRADSKI­GAUSS       V. LƯỠNG CỰC ÐIỆN ÐẶT TRONG ÐIỆN TRƯỜNG     VI. CÔNG CỦA LỰC TĨNH ÐIỆN ­ ÐIỆN THẾ                  1. Công của lực tĩnh điện.                    2. Ðiện thế và hiệu điện thế.                 3. Mặt đẳng thế                             VII. LIÊN HỆ GIỮA CƯỜNG ÐỘ ÐIỆN TRƯỜNG VÀ ÐIỆN THẾ     V. LƯỠNG CỰC ÐIỆN ÐẶT TRONG ÐIỆN TRƯỜNG TOP Tóm lại, nếu một lưỡng cực được đặt trong điện trường không đều, trên lưỡng cực có tác dụng những lực và ngẫu lực. Ngẫu lực có xu hướng làm cho lưỡng cực quay trong điện trường cho đến khi momen lưỡng cực trùng với vectơ cường độ điện trườngĠ. Lực có tác dụng kéo lưỡng cực về phía điện trường mạnh. Ðiều này giải thích tại sao đũa thuỷ tinh hay êbônít nhiễm điện lại có thể hút các vật nhẹ. Khi ta đưa đũa thuỷ tinh lại gần các vật nhẹ, dưới tác dụng của điện trường do điện tích trên đũa gây ra, các vật này bị nhiễm điện, trở thành các lưỡng cực điện. Lưỡng cực này chịu tác dụng của điện trường không đều của đũa thuỷ tinh, bị hút về phía đũa là nơi có điện trường mạnh hơn.  VI. CÔNG CỦA LỰC TĨNH ÐIỆN ­ ÐIỆN THẾ            1. Công của lực tĩnh điện TOP                   2 Ðiện thế và hiệu điện thế TOP Biểu thức định nghĩa (11.45) hoặc biểu thức (11.46) chỉ cho phép ta xác định hiệu điện thế giữa hai điểm, mà không giúp ta biết được điện thế ở từng điểm trong điện trường. Ðiện thế ở mỗi điểm trong điện trường được xác định sai kém một hằng số tuỳ ý, cũng giống như thế năng. Trong trường hợp điện trường của điện tích điểm Q, điện thế tại mỗi điểm được biểu thị bằng hàm vô hướng: Giá trị điện thế tại mỗi điểm tuỳ thuộc vào việc chọn hằng số C, cũng chính là tuỳ thuộc vào việc chọn gốc điện thế. Ðiện thế tại mỗi điểm cũng chính là hiệu điện thế giữa điểm đó và điểm mà điện thế được lấy làm gốc. Nhưng hiệu điện thế giữa hai điểm không phụ thuộc vào cách chọn hằng số C và gốc điện thế.            3. MẶT ĐẲNG THẾ TOP Trong trường tĩnh điện, điện thế có giá trị thay đổi từ điểm này đến điểm khác. Nhưng ta có thể xác định được những điểm có điện thế bằng nhau. Quĩ tích hình học của các điểm có điện thế bằng nhau là những mặt đẳng thế. Nếu đã biết được điện thế như là hàm của toạ độ x, y, z thì mặt đẳng thế là những mặt thoả mãn phương trình:                         V (x, y, z) = hằng số = C                     (11.52) Với mỗi giá trị của hằng số C, ta có phương trình của một mặt đẳng thế. Mặt đẳng thế có những tính chất sau: Công của lực điện khi dịch chuyển một điện tích trên mặt đẳng thế là bằng không. Nếu điện tích q dịch chuyển từ điểm A đến điểm B đều nằm trên một mặt đẳng thế, thì công của lực điện, theo (11.47) là: Ðể có thể hình dung được rõ ràng sự biến thiên của điện thế, ta qui ước vẽ các mặt đẳng thế liên tiếp ứng  với cùng  một  số  gia  của điện thế. Như vậy mật độ mặt đẳng thế phụ thuộc vào sự biến thiên của điện thế trong không gian: các mặt đẳng thế sít nhau (mật độ mặt đẳng thế lớn) ở những nơi điện thế biến đổi nhanh và thưa thớt (mật độ nhỏ) ở những nơi điện thế biến đổi chậm.Hình 11.18 biểu diễn đường sức (đường liền nét) và mặt đẳng thế (đường chấm chấm) của điện trường đều. Mặt đẳng thế là những mặt phẳng song song cách đều nhau và vuông góc với các đường sức. Hình 11.19 biểu diễn một số mặt đẳng thế của một điện tích điểm Q. Phương trình của các mặt đó được suy ra từ biểu thức của điện thế gây bởi điện tích điểm: Chú ý rằng ở các hình vẽ trên đây, những đường chấm chấm chính là giao tuyến giữa các mặt đẳng thế và mặt phẳng của hình vẽ. Những đường đó là những đường đẳng thế.  Nếu biết các mặt đẳng thế thì ta có thể vẽ được đường sức của điện trường và ngược lại. Nhờ cách biểu diễn bằng mặt đẳng thế và đường sức, ta có hình ảnh trực quan về điện trường của hệ điện tích bất kì.  VII. LIÊN HỆ GIỮA CƯỜNG ÐỘ ÐIỆN TRƯỜNG VÀ ÐIỆN THẾ TOP Ðiện trường có thể được diễn tả bằng vectơ cường độ điện trườngĠ đặc trưng cho trường về phương diện tác dụng lực; nó cũng có thể được diễn tả bằng hàm điện thế V đặc trưng cho trường về phương diện năng lượng. Hiển nhiên giữa hai đại lượng đó phải có mối liên hệ xác định. Biểu thức (11.46) chính là biểu thức thể hiện mối liên hệ đó dưới dạng tích phân. Nó liên hệ hiệu điện thế giữa hai điểm với lưu số  của  vectơ  cường  độ  điện  trường  trên  đường  nối  hai  điểm  đó, tức  là  liên  hệ  các  đại  lượng  ở  những  điểm  khác  nhau  trong  điện trường. Ta có thể tìm mối liên hệ đó dưới dạng biểu thức vi phân, khi đó nó cho ta mối liên hệ giữa điện trường và điện thế tại từng điểm trong điện trường....   Hình 11.22              Ðến đây, ta đã thấy có thể diễn tả điện trường bằng cường độ điện trường và hàm điện thế. Giữa hai khái niệm đó có mối liên quan chặt chẽ với nhau. Khái niệm điện thế được sử dụng một cách rộng rãi trong việc nghiên cứu các hiện tượng điện vì hai lí do. Một là, việc diễn tả điện trường bằng hàm điện thế đơn giản hơn là bằng cường độ điện trường. Cường độ điện trường là một đại lượng vectơ, do đó tại mỗi điểm của trường cần biết ba đại lượng vô hướng, là giá trị của ba thành phần của vectơ đó. Còn điện thế là một đại lượng vô hướng và hoàn toàn được xác định tại mỗi điểm bằng một đại lượng. Hai là, có thể đo hiệu điện thế dễ dàng hơn đo cường độ điện trường nhiều. Không có phương pháp thuận tiện nào để đo cường độ điện trường, nhưng có nhiều phương pháp và dụng cụ để đo hiệu điện thế. Công thức (11.55) có thể dùng để xác định đơn vị cường độ điện trường. Trong hệ SI, đơn vị cường độ điện trường là Vol/mét (kí hiệu V/m), là cường độ của một điện trường đều mà hiệu điện thế ở hai đầu của một mét đường sức là 1 Vol. Ta hãy xét một số ví dụ áp dụng hệ thức (11.56). Trong một số trường hợp việc sử dụng hệ thức này cho phép ta tính toán điện trường thuận lợi hơn khi dùng nguyên lí chồng chất và định lí Ostrgradski(Gauss. Ðiện trường đều. Tính cường độ điện trường giữa hai mặt phẳng song song rộng vô hạn dẫn điện, có điện thế xác định V1 > V2 (Hình 11.23) Khoảng cách giữa hai mặt phẳng là d. chất của điện trường. Ở đây ta hãy áp dụng điều vừa rút ra ở trên để tính điện trường bằng cách trước hết tính điện thế rồi từ điện thế tính ra điện trường. Ta hãy tính điện thế V gây ra tại M. Theo (11.50) ta có: Các công thức (11.59) và (11.60) hoàn toàn xác định cường độ điện trường ở mọi điểm M cách xa lưỡng cực (cả về độ lớn và hướng) đường sức của điện trường gây nên bởi lưỡng cực có dạng như trên (hình 11.25).   TRỌNG TÂM ÔN TẬP ***&&&*** 1. Khái niệm điện tích, sự bảo toàn điện tích, điện tích nguyên tố, điện tích trong nguyên tử, sự tạo thành ion, Phân biệt vật dẫn và vật cách điện, phân bố điện tích theo khối, theo mặt, theo đường. 2. Ðịnh luật Coulomb về lực tương tác của hai điện tích điểm trong chân không và trong các môi trường. Nguyên lý chồng chất. 3. Ðiện trường, véctơ cường độ điện trường, véctơ điện cảm, phương pháp tính véctơ cường độ điện trường. 4. Ðường sức ­ Tính chất của các đường sức, điện thông và phương pháp tính điện thông. Ðịnh lý GO. 5. Công của lực điện trường ­ Thế năng ­ Ðiện thế ­ Phương pháp tính điện thế. Hiệu điện thế ­ Mặt đẳng thế ­ Tính chất ­ Liên hệ điện trường và điện thế. 6. Lưỡng cực điện trong điện trường.   CÂU HỎI ĐIỀN THÊM ***&&&*** 1. Vật dẫùn khác với vật cách điện bởi vì ... 2. Trong vật cách điện, khi điện tích xuất hiện ở một nơi .... 3. Trong kim loại khi có sự dịch chuyển điện tích bên trong, sẽ không gây ra biến đổi hóa học nên được gọi là .... 4. Những đường cong mà........ là đường sức điện trường. 5. Ðiện thông qua một mặt kín nào đó có giá trị bằng........ 6. Khi đặt lưỡng cực điện trong điện trường không đều ta thấy........ 7. Véc tơ cường độ điện trường của một hệ điện tích điểm được tính bằng ..... 8. Các mặt đẳng thế trong điện trường không bao giờ........ 9. Hiệu điện thế qua hai điểm trong điện trường là công dịch chuyển........   BÀI TẬP ***&&&*** 1. Có ba electron đặt tại ba đỉnh của một tam giác đều. Tính hợp lực tĩnh điện của ba electron lên một điện tích điểm q > 0 đặt tại trung điểm cạnh đáy.   2.   Hai điện tích Q và 2Q đặt cách nhau 10cm. Tìm những điểm mà ở đó véc tơ cường độ điện trường tổng hợp do hai điện tích đó tạo ra bằng không.
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan