Trong bài viết dưới đây, công ty chúng tôi sẽ share lý thuyết về cường độ năng lượng điện trường là gì cùng công thức tính độ mạnh điện trường kèm theo các dạng bài bác tập thường chạm mặt có lời giải cụ thể để các bạn cùng tham khảo
Cường độ điện trường là gì?
Cường độ điện trường trên một điểm là đại lượng đặc thù cho công dụng lực của năng lượng điện trường trên điểm đó. Ký hiệu là E. Đơn vị của độ mạnh điện ngôi trường là Vôn/mét ký kết hiệu V/m
Giả sử có một điện tích điểm Q nằm ở điểm O. Điện tích này tạo thành một điện trường xung quanh nó. Để nghiên cứu điện trường của Q trên điểm M, ta để tại đó một điện tích điểm q, điện thoại tư vấn là điện tích thử với xét lực điện tác dụng lên q (Hình 3.2). Theo định nguyên lý Cu-lông, q càng nằm xa Q thì lực năng lượng điện càng nhỏ. Ta nói năng lượng điện trường tại các điểm càng xa Q càng yếu. Chính vì vậy cần cần xây dựng một khái niệm đặc thù cho sự mạnh, yếu đuối của điện trường tại một điểm.
Bạn đang xem: Cường độ điện trường
Công thức tính độ mạnh điện trường
Cường độ điện trường được xem bằng yêu thương của độ béo lực điện F chức năng lên 1 điện tích demo q (q đem số dương) đặt ở điểm đó với độ phệ của q.
E = F/q
Trong đó:
E là cường độ điện trường tại điểm mà lại ta xétF là độ mập của lực tính năng lên điện tích tại điểm đóq là độ lớn của năng lượng điện tíchCông thức tính cường độ điện trường của một điện tích điểm
Cường độ điện trường của một điện tích điểm Q trong chân không
E = F/q = k.|Q|/r2 = q/4πε0εr2
Trong đó:
E: độ mạnh điện ngôi trường tại điểm cần xétq: Độ khủng của năng lượng điện tích tạo ra điện trườngε0: Hằng số điện môi chân khôngε: Hằng số năng lượng điện môi của môi trường thiên nhiên cần xétr: khoảng cách từ trung ương điện trường cho tới điểm ta xétNguyên lý ông chồng chất năng lượng điện trường: Một điểm M đặt vào điện trường vì nhiều điện tích điểm gây ra thì cường độ điện trường tại M: EM→ = E1→ + E2→ + E3→ + …
Bài tập áp dụng công thức tính độ mạnh điện trường gồm lời giải
Dạng 1: phương pháp tính cường độ năng lượng điện trường trên một điểm
Phương pháp:
EM→ có phương nằm trên đường thẳng nối điện tích điểm Q với điểm M
EM→ có chiều rời khỏi nếu Q dương, có chiều đi vào nếu Q âm
Độ lớn:
Ví dụ 1: Tại hai điện tích điểm A với B bí quyết nhau 5cm trong chân không tồn tại hai năng lượng điện tích q1 = +16.10-8 C và q.2 = – 9.10-8 C. Tính cường độ điện trường tổng hợp với vẽ vectơ cường độ điện trường trên điểm C nằm biện pháp A một khoảng chừng 4cm và bí quyết B một khoảng chừng 3cm.
Lời giải
Gọi E1→, E2→ theo thứ tự là độ mạnh điện trường do q1 và q2 gây ra sinh sống C.
Do AB = 5 cm; AC = 4 cm; BC = 3 cm => tam giác ABC vuông tại C.
Cường độ điện trường tổng hợp tại C:EC→ = E1→+ E2→
Ta có hình vẽ:
Ví dụ 2: đến hai điểm A cùng B thuộc nằm trên một con đường sức điện vị điện tích q > 0 khiến ra. Biết độ phệ của cường độ điện trường tại A là 36 V/m, trên B là 9 V/m.
a. Khẳng định cường độ điện trường trên trung điểm M của AB.
b. Nếu đặt tại M một điện tích q0 = -10-2C thì lực điện tác dụng lên nó tất cả độ phệ là bao nhiêu? xác định phương chiều của lực này.
Lời giải
b. Lực điện do điện trường chức năng lên năng lượng điện q0 đặt tại M là:
F = |q0|E = 0,16 N, ngược hướng với véctơ E.
Dạng 2: Cách khẳng định véctơ cường độ điện trường tổng đúng theo tại M
Phương pháp: Áp dụng nguyên lý ck chất điện trường:
Xác định phương, chiều, độ khủng của từng vectơ cường độ điện trường bởi vì từng năng lượng điện gây ra.Vẽ vectơ độ mạnh điện ngôi trường tổng hợp (quy tắc hình bình hành).Xác định độ mập của cường độ điện ngôi trường tổng hòa hợp từ hình vẽ.Khi xác định tổng của hai vectơ cần lưu ý các trường hợp quánh biệt: ↑↑, ↑↓,⊥, tam giác vuông, tam giác đều, … nếu không xảy ra những trường hợp để biệt thì có thể tính độ dài của vectơ bởi định lý hàm cosin: a2 = b2 + c2 – 2bc.cosA
Ví dụ 1: Tại nhì điểm A và B cách nhau 10 centimet trong không khí gồm đặt hai năng lượng điện tích q1 = quận 2 = 16.10-8C. Khẳng định cường độ điện trường vày hai năng lượng điện tích đặc điểm đó gây ra tại
a. M cùng với MA = MB = 5 cm.
b. N với na = 5 cm, NB = 15 cm.
c. C biết AC = BC = 8 cm.
d. Xác minh lực điện trường tác dụng lên quận 3 = 2.10-6 C để ở C.
Lời giải
a. Ta tất cả MA = MB = 5 centimet và AB = 10 cm bắt buộc M là trung điểm của AB.
Vecto độ mạnh điện trường trên M là tổng hợp hai vecto độ mạnh điện trường bởi vì mỗi năng lượng điện gây ra: E→ = E→1M + E→2M
b. Ta gồm NA = 5 cm, NB = 15 centimet và AB = 10 cm đề nghị N nằm kế bên AB với nằm trên phố thẳng AB.
Vecto cường độ điện trường trên M là tổng hợp hai vecto độ mạnh điện trường do mỗi điện tích gây ra: E→ = E→1N + E→2N
Vì E→1M cùng phương và thuộc chiều cùng với E→2M yêu cầu EM = E1M + E2M = 6,4.105 V/m
c. Ta bao gồm AC = BC = 8 centimet và AB = 10 cm cần C nằm trên tuyến đường trung trực của AB.
Tương tự, ta tất cả vecto cường độ điện ngôi trường tổng đúng theo tại C sẽ là:
EC = 2E1Ccosα = 3,51.105 V/m
d. Lực năng lượng điện trường tổng hợp tính năng lên q.3 là F = q3E = 0,7 N
Có chiều cùng chiều với E→C
Dạng 3: Cách xác minh vị trí độ mạnh điện trường bằng 0
Phương pháp:
Trường vừa lòng hai điện tích thuộc dấu, quận 1 > 0 đặt ở A và q2 > 0 đặt ở B.
Gọi M là vấn đề có cường độ điện trường bị triệt tiêu:
Trường đúng theo hai năng lượng điện trái dấu, quận 1 2 > 0 đặt tại B.
Với |q1| > |q2| ⇒ M thuộc mặt đường thẳng AB và bên cạnh đoạn AB, sát B rộng (r1 > r2)
Nếu EM→ = E1→ + E2→ + E3→ = 0→ ⇒ E3→ = -(E1→ + E2→)….
Ví dụ: Cho hình vuông vắn ABCD, trên A với C đặt những điện tích q.1 = quận 3 = q. Hỏi phải để tại B một điện tích từng nào để độ mạnh điện trường trên D bằng 0.
Xem thêm: Phân Biệt Kim Loại Gồm Những Chất Nào, Tính Chất Hóa Học Đặc Trưng Của Kim Loại Là Gì
Lời giải
Cường độ năng lượng điện trường tổng đúng theo tại đỉnh D của hình vuông:
ED→ = E1→ + E2→ + E3→, trong số ấy E1→, E2→, E3→ theo lần lượt là cường độ điện trường bởi q1, q2, q3 gây ra trên D.
+ Để cường độ điện trường trên D bị triệt tiêu thì ED→ = 0
Vì q.1 = q.3 và AD = CD đề nghị E1 = E3 cùng cường độ năng lượng điện trường tổng hợp
Bên trên đó là toàn bộ triết lý và cách làm tính cường độ điện trường hoàn toàn có thể giúp các bạn áp dụng vào làm bài bác tập nhé