Bài 1: Điện tích, định luật Cu-lông

1. Sự nhiễm điện của các vật

Hiện tượng: Một thanh thủy tinh cọ xát với một miếng vải lụa, hoặc một cây gậy cao su cứng với một miếng vải len, có thể để thu hút các mẩu giấy vụn. Ta nói thanh thủy tinh, hoặc cây gậy cao su bị nhiễm điện.
Video:

2. Điện tích

Vật bị nhiễm điện được gọi là vật mang điện, vật tích điện, hay là một điện tích
Điện tích điểm là điện tích có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách mà ta xét
Có hai loại điện tích:
- Điện tích dương (kí hiệu: +)
- Điện tích âm (kí hiệu: -)
- Các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, trái dấu thì hút nhau.
Kí hiệu độ lớn điện tích: \(q\), đơn vị: \(C\)(cu lông)

3. Tương tác giữa các điện tích

Định luật Cu lông: Ta biết rằng các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, trái dấu thì hút nhau. Định luật Cu lông sẽ giúp chúng ta tính toán độ lớn lực tương tác giữa hai điện tích.
Trong chân không: \(F_{12}=F_{21}=F=k.\frac{\left|q_1.q_2\right|}{r^2}\)
- Trong đó:
  - \(F\) là lực tĩnh điện, hay lực cu lông
  - \(k\) là một hệ số tỉ lệ, \(k=9.10^9\frac{Nm^2}{C^2}\)
  - \(q_1,q_2\) là giá trị các điện tích
  - \(r\) là khoảng cách giữa hai điện tích
Trong điện môi:
- Điện môi là môi trường cách điện, ví dụ như giấy, sứ, thủy tinh,...
- Khi hai điện tích đặt trong điện môi thì lực tương tác giữa chúng giảm đi \(\varepsilon\) lần so với trong chân không, \(\varepsilon\) là hằng số điện môi.
- Biểu thức: \(F_{12}=F_{21}=F=k.\frac{\left|q_1.q_2\right|}{\varepsilon r^2}\)
Ví dụ: Ví dụ 1

4. Tổng hợp lực

Một trong những bài toán vận dụng định luật Cu lông là chúng ta cần phải tổng hợp hai hay nhiều lực cùng tác dụng lên một điện tích, vấn đề này chúng ta đã được học trong chương trình lớp 10, hoc24 xin nhắc lại như sau:
Hợp lực tác dụng lên điểm O: \(\vec{F_{hl}}=\vec{F_1}+\vec{F_2}\) (*)
Để tìm độ lớn của \(F_{hl}\) thì ta chỉ cần bình phương 2 vế của biểu thức (*) ở trên, khi đó ta được: \(F_{hl}^2=F_1^2+F_2^2+2.F_1F_2\cos\alpha\)
Trường hợp đặc biệt:
- \(\vec{F_1}\uparrow\uparrow\vec{F_2}\) thì: \(F_{hl}=F_1+F_2\)
- \(\vec{F_1}\uparrow\downarrow\vec{F_2}\) thì: \(F_{hl}=\left|F_1-F_2\right|\)
- \(\vec{F_1}\) vuông góc \(\vec{F_2}\) thì: \(F_{hl}=\sqrt{F_1^2+F_2^2}\)
Ví dụ: Ví dụ 2

Bài tập