Cường độ điện trường

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Bước tới: menu, tìm kiếm

Cường độ điện trường tại một điểm là một đại lượng vật lý, thể hiện bằng vectơ trong không gian, đặc trưng cho độ lớn và hướng của điện trường về mặt tác dụng lực tại điểm đó.

Định nghĩa[sửa | sửa mã nguồn]

Giả sử ta đặt một điện tích tại một điểm nào đó trong điện trường, điện tích này phải có giá trị đủ nhỏ để nó không làm thay đổi điện trường mà ta đang xét (gọi là điện tích thử). Như vậy, điện tích sẽ bị điện trường tác dụng một lực . Thực nghiệm chứng tỏ tỉ số không phụ thuộc vào điện tích mà chỉ phụ thuộc vị trí của điểm , nghĩa là, tại mỗi điểm xác định trong điện trường, tỉ số:

(*)

Theo đó, được gọi là vectơ cường độ điện trường, theo nghĩa ta có thể dùng để đặc trưng cho điện trường (về mặt tác dụng lực) tại điểm đang xét. Độ lớn gọi là cường độ điện trường.

Từ biểu thức (*) ta thấy nếu chọn thì nghĩa là:

"Véctơ cường độ điện trường tại một điểm là một đại lượng có trị vectơ bằng lực tác dụng của điện trường lên một đơn vị điện tích dương đặt tại điểm đó."

Trong hệ đơn vị SI, cường độ điện trường được tính bằng .

Vectơ cường độ điện trường gây bởi một điện tích điểm[sửa | sửa mã nguồn]

Vectơ cường độ điện trường gây bởi một điện tích điểm

Dựa vào định nghĩa trên, ta xác định được vectơ cường độ điện trường gây bởi điện tích điểm tại điểm :

(**)

Từ (**) ta nhận thấy:

  • Nếu là điện tích dương, thì vectơ cường độ điện trường do nó gây ra sẽ cùng hướng với bán kính (hình a) nghĩa là hướng ra xa điện tích .
  • Nếu là điện tích âm, thì vectơ cường độ điện trường do nó gây ra sẽ ngược hướng với bán kính (hình b) nghĩa là hướng vào điện tích .
  • Trong cả 2 trường hợp trên, cường độ điện trường tại đều có dạng:

Vectơ cường độ điện trường gây bởi 1 hệ vật mang điện[sửa | sửa mã nguồn]

Xét một hệ điện tích điểm ,,..., được phân bố không liên tục trong không gian. Để xác định vectơ cường độ điện trường tổng hợp tại một điểm nào đó trong điện trường của hệ điện tích điểm đó, ta tưởng tượng đặt tại một điện tích . Theo đó, lực tổng hợp tác dụng lên bằng:

Trong đó là lực tác dụng của lên .

Như vậy, vectơ cường độ điện trường tổng hợp tại bằng:

Nhưng chính là vectơ cường độ điện trường do điện tích gây ra tại nên:

Từ công thức trên, ta có thể phát biểu:

Vectơ cường độ điện trường gây bởi một hệ điện tích điểm bằng tổng các vectơ cường độ điện trường gây ra bởi từng điện tích điểm của hệ.

Đó chính là phát biểu của Nguyên lí chồng chất điện trường.

Xem thêm[sửa | sửa mã nguồn]

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]