Định luật Cu-lông chính là câu trả lời cho những thắc mắc của chúng ta, vậy định luật Cu-lông được phát biểu như thế nào? Điện tích là gì? công thức, biểu thức của định luật cu lông được viết ra sao? những công thức suy ra từ định luật Cu-lông có ý nghĩa gì? chúng ta cùng tìm hiểu cụ thể qua bài viết dưới đây.
I. Sự nhiễm điện của những vật, Điện tích và Tương tác điện
1. Sự nhiễm điện của những vật
• Dựa vào hiện tượng hút những vật nhẹ để kiểm tra xem một vật có nhiễm điện hay ko.
• Những hiện tượng nhiễm điện của vật
– Nhiễm điện do cọ xát.
– Nhiễm điện do tiếp xúc
– Nhiễn điện do hưởng ứng.
* Dí dụ: lúc cọ xát những vật như thanh thuỷ tinh, thanh nhựa, mảnh poli etilen,… vào dạ hoặc lụa thì những vật ấy sẽ có thể hút được những vật nhẹ như mẩu giấy, sợi bông vì chúng đã bị nhiễm điện.
2. Điện tích, Điện tích điểm
– Vật bị nhiễm điện còn gọi là vật mang trong mình điện, vật tích điện hay là một điện tích. Điện là một thuộc tính của vật và điện tích là số đo độ lớn của thuộc tính ấy.
– Vật tích điện có kích thước rất bé so sở hữu khoảng phương pháp tới điểm mà ta xét goin là điện tích điểm.
3. Tương tác điện, 2 loại điện tích
• Sự đẩy hay hút nhau giữa những điện tích gọi là sự tương tác điện.
• Chỉ có 2 loại điện tích là điện tích dương (kí hiệu bằng dấu +) và điện tích âm (kí hiệu bằng dấu -).
• Những điện tích cùng loại (cùng dấu) thì đẩy nhau.
• Những điện tích khác loại (khác dấu) thì hút nhau.
II. Định luật Cu-lông, Hằng số điện môi
1. Định luật Cu-lông
– Phát biểu Định luật Cu-lông: Lực hút hay đẩy giữa 2 điện tích điểm đặt trong chân ko có phương trùng sở hữu đường thẳng nối 2 điện tích điểm ấy, có độ lớn tỉ lệ thuận sở hữu tích độ lớn của 2 điện tích và tỉ lệ nghịch sở hữu bình phương khoảng phương pháp giữa chúng.
– Công thức định luật Cu-lông:
– Trong ấy:
okay là hệ số tỉ lệ, phụ thuộc vào hệ đơn vị mà ta dùng. Trong hệ đơn vị SI,
F: đơn vị Niutơn (N);
r: đơn vị mét (m);
q1 và q2 những điện tích, đơn vị culông (C).
2. Lực tương tác giữa những điện tích điểm đặt trong điện môi đồng tính. Hằng số điện môi
a) Điện môi là môi trường phương pháp điện.
b) Thí nghiệm chứng tỏ rằng, lúc đặt những điện tích điểm trong một điện môi đồng tính (chẳng hạn trong một chất dầu phương pháp điện) thì lực tương tác giữa chúng sẽ yếu đi Ɛ lần so sở hữu lúc đặt chúng trong chân ko.
• ε được gọi là hằng số điện môi của môi trường (ε ≥1).
• Công thức của định luật Cu-lông trong trường hợp này là:
– Đối sở hữu chân ko thì ε = 1.
c) Hằng số điện cho biết, lúc đặt những điện tích trong một chất phương pháp điện thì lực tác dụng giữa chúng sẽ bé đi bao nhiêu lần so sở hữu lúc đặt chúng trong chân ko.
III. Bài tập vận dụng lý thuyết điện tích và Định luật Cu-lông.
* Bài 1 trang 9 SGK Vật Lý 11: Điện tích điểm là gì?
° Lời giải bài 1 trang 9 SGK Vật Lý 11:
– Điện tích điểm là 1 vật tích điện có kích thước siêu bé so sở hữu khoảng phương pháp tới điểm mà ta xét.
* Bài 2 trang 9 SGK Vật Lý 11: Phát biểu định luật Cu-lông.
° Lời giải bài 2 trang 9 SGK Vật Lý 11:
– Phát biểu định luật Cu-lông: Lực tương tác giữa 2 điện tích điểm có phương trùng sở hữu đường thẳng nối 2 điện tích điểm, có độ lớn tỉ lệ thuận sở hữu tích độ lớn của 2 điện tích và tỉ lệ nghịch sở hữu bình phương khoảng phương pháp giữa chúng.
* Bài 3 trang 9 SGK Vật Lý 11: Lực tương tác giữa những điện tích lúc đặt trong 1 điện môi sẽ lớn hay bé hơn lúc đặt trong chân ko?
° Lời giải bài 3 trang 9 SGK Vật Lý 11:
– Lực tương tác giữa những điện tích đặt trong điện môi sẽ bé hơn lúc đặt trong chân ko vì hằng số điện môi của chân ko có giá trị bé nhất (ɛ=1).
* Bài 4 trang 10 SGK Vật Lý 11: Hằng số điện môi của 1 chất cho ta biết điều gì?
° Lời giải bài 4 trang 10 SGK Vật Lý 11:
– Hằng số điện môi của 1 chất cho biết lúc đặt những điện tích trong môi trường điện môi ấy thì lực tương tác Cu-lông giữa chúng sẽ giảm đi bao nhiêu lần so sở hữu lúc đặt chúng trong chân ko.
* Bài 5 trang 10 SGK Vật Lý 11: Chọn câu đúng. Lúc nâng cao đồng thời độ lớn của từng điện tích điểm và khoảng phương pháp giữa chúng lên gấp đôi thì lực tương tác giữa chúng:
A. Nâng cao lên gấp đôi
B. Giảm đi 50%
C. Giảm đi 4 lần
D. Ko thay đổi đổi
° Lời giải bài 5 trang 10 SGK Vật Lý 11:
¤ Chọn đáp án: D.Ko thay đổi đổi
– Gọi F là lực tương tác giữa 2 điện tích q1, q2 lúc phương pháp nhau khoảng r.
– F’ là lực tương tác giữa 2 điện tích q1’=2.q1, q2’=2.q2 lúc phương pháp nhau khoảng r’=2r
* Bài 6 trang 10 SGK Vật Lý 11: Trong trường hợp nào sau đây, ta có thể coi những vật nhiễm điện là những điện tích điểm?
A. 2 thanh nhựa đặt sắp nhau.
B. 1 thanh nhựa và 1 quả cầu đặt sắp nhau.
C. 2 quả cầu bé đặt xa nhau.
D. 2 quả cầu lớn đặt sắp nhau.
° Lời giải bài 6 trang 10 SGK Vật Lý 11:
¤ Chọn đáp án: C.2 quả cầu bé đặt xa nhau.
– Vì định luật Cu-lông chỉ xét cho những điện tích điểm (có kích thước bé so sở hữu khoảng phương pháp giữa chúng) nên 2 quả cầu có kích thước bé lại đặt xa nhau có thể coi là điện tích điểm.
* Bài 7 trang 10 SGK Vật Lý 11: Nêu những điểm giống nhau và khác nhau giữa định luật Cu-lông và định luật vạn vật hấp dẫn.
° Lời giải bài 7 trang 10 SGK Vật Lý 11:
¤ Ta có bảng so sánh định luật vạn vật hấp dẫn và định luật cu-lông như sau:
Định luật Vạn vật hấp dẫn Định luật Cu-lông Giống nhau
– Chỉ xét cho những vật hay điện tích được coi là chất điểm hay điện tích điểm (có kích thước bé)
– Lực tương tác tỉ lệ nghịch sở hữu bình phương khoảng phương pháp giữa chúng
Khác nhau
F=(G.m1.m2)/(R2)
– Tỉ lệ thuận sở hữu tích khối lượng 2 vật.
– Là lực cơ học
– Lực hấp dẫn ko đổi lúc môi trường xung quanh 2 vật thay đổi đổi.
F=(okay.|q1.q2|)/(ε.r2)
– Tỉ lệ thuận sở hữu tích độ lớn 2 điện tích.
– Là lực điện
– Lực tương tác thay đổi đổi lúc đặt trong môi trường điện môi khác nhau.
* Bài 8 trang 10 SGK Vật Lý 11: 2 quả cầu bé mang trong mình 2 điện tích có độ lớn bằng nhau, đặt phương pháp xa nhau 10 cm trong ko khí thì tác dụng lên nhau 1 lực 9.10-3 N. Xác định điện tích của quả cầu ấy.
