Khoá luận tốt nghiệp Hoàng Thu Loan Mở đầu lí chọn đề tàI Năm 1791 Gavanđi phát minh dòng điện, bước ngoặt quan trọng đánh giá phát triển khoa học, môn học đời môn điện học Từ đây, điện học ứng dụng mạnh mẽ, mở tương lai sáng lạng nhiều lĩnh vực kinh tế, sản xuất nghiên cứu khoa học Hiện nay, loài người bước sang kỷ XXI, kỷ đỉnh cao trí tuệ, mà hàng loạt nguyên liệu khám phá phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt sản xuất điện học giữ vị trí vô quan trọng đời sống khoa học Trong tự nhiên có nhiều tượng: Các vật sau cọ sát hút vật nhẹ, sấm hay chớp tưởng chừng thần bí môn khoa học điện học đời người lí giải cách rõ ràng tượng Sét tia lửa điện khổng lồ Bản chất sét chứng thực thí nghiệm Frank-lin, Lomônôsov Richman, sét gây nguy hiểm cho người; để chống sét, người ta dùng cột thu lôi.Vậy cột thu lôi cấu tạo nào? cấu tạo xây dựng lên từ sở nào? Với nhiều lí đó, mong muốn nghiên cứu phần Điện học chọn đề tài Tìm hiểu số dạng tập vật dẫn cân tĩnh điện làm khoá luận tốt nghiệp Với đề tài giúp hiểu sâu tượng tự nhiên sản xuất Đồng thời, đề tài giúp có số kỹ giải tập, góp phần củng cố kiến thức học mục đích nghiên cứu - Nắm vững kiến thức vật dẫn trạng thái cân tĩnh điện Khoá luận tốt nghiệp Hoàng Thu Loan - Thống kê, phân loại đề phương pháp giải số dạng tập vật dẫn cân tĩnh điện nhằm hiểu rõ vật dẫn để ứng dụng dạy học, đời sống khoa học đối tượng nghiên cứu: - Tính chất vật dẫn cân tĩnh điện - Một số tập áp dụng phương pháp nghiên cứu: - Tra cứu tài liệu - Tổng hợp kiến thức - Giải tập kết hợp với phân tích phân loại nội dung: - Chương 1: Cơ sở lý thuyết - Chương 2: Một số dạng tập phương pháp giải Khoá luận tốt nghiệp Hoàng Thu Loan Nội dung Chương 1: sở lí thuyết 1.1 Định luật bảo toàn điện tích: - Nội dung: Trong hệ cô lập, tổng đại số điện tích luôn số - Định luật bảo toàn điện tích kiểm nghiệm thực nghiệm, định luật xác vật lý cho hệ vĩ mô hệ vi mô 1.2 Định luật Culông: (Định luật Coulomb): 1.2.1 Lực tương tác hai điện tích điểm đặt chân không: - Nhận xét: Không thể tìm biểu thức định lượng tổng quát để xác định lực tương tác hai vật mang điện mà tìm biểu thức định lượng xác định lực tương tác hai vật mang điện điện tích điểm + Điện tích điểm phần tử vật chất mang điện có kích thước nhỏ so với khoảng cách từ đến vật mang điện khác - Định luật Culông: Lực tương tác điện hai điện tích điểm đứng yên tỷ lệ thuận với tích độ lớn điện tích tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cánh chúng - Biểu thức (dạng vectơ) q q F12 = k r12 r12 Với: k hệ số tỷ lệ, hệ SI k = =9 109 đơn vị SI : số điện, = 8,85.1012 đơn vị SI F12 : vectơ lực tác dụng điện tích lên điện tích r12 : bán kính vectơ hướng từ điện tích đến điện tích 2, có độ lớn r Khoá luận tốt nghiệp Hoàng Thu Loan q1 , q2 : giá trị đại số hai điện tích điểm Nhận thấy: Nếu q1 , q2 dấu tích q1.q2 >0 , F12 r12 chiều lực điện lực đẩy Nếu q1 , q2 trái dấu kết ngược lại F21 + q1 - + F12 +q F21 F12 1.2.2 Hệ định luật Culông 1.2.2.1 Nguyên lý chồng chất lực điện Theo nguyên lý lực tác dụng hệ nhiều điện tích lên điện tích q xác định tổng hình học lực riêng biệt điện tích hệ tác dụng lên q: n F12 F1 F2 Fn Fi i Khi tính lực tác dụng vật mang điện lên điện tích điểm q ta chia vật mang điện tích thành phần tử nhỏ riêng biệt cho phần tử xem điện tích điểm dq Dựa vào định luật Culông (Coulomb) tính lực tác dụng điện tích điểm dq lên điện tích điểm q dF Khi lực vật mang điện tác dụng lên điện tích điểm q: F dF (toàn vật) 1.2.2.2 Nguyên lý chồng chất điện trường Điện trường dạng vật chất tồn xung quanh điện tích tác dụng lực điện lên điện tích khác đặt Để đặc trưng cho điện trường mặt định lượng người ta dùng cường độ điện trường Khoá luận tốt nghiệp Hoàng Thu Loan Cường độ điện trường điểm đại lượng đặc trưng cho điện trường phương diện tác dụng lực, có giá trị lực tác dụng lên đơn vị điện tích dương đặt điểm có hướng hướng lực + Nếu điểm điện trường lực tác dụng lên điện tích q F vectơ cường độ điện trường E điểm là: F E q Nếu q=+1 đơn vị điện tích E F + Ta thấy: q>0 E F q[...]... của vật dẫn đều bằng nhau hay vật dẫn cân bằng tĩnh điện là một vật đẳng thế 1.5.2.2 Điện tích của vật dẫn mang điện chỉ phân bố trên bề mặt của vật dẫn, bên trong vật dẫn tổng đại số của các điện tích bằng không Chọn mặt Gauss là mặt kín S nằm hoàn toàn bên trong vật dẫn Điện thông qua mặt Gauss: q E d S , vì Ebt 0 0 q 0 bt o Điều đó cho thấy tổng đại số điện tích bên trong vật dẫn bằng. .. Loan Nếu vật dẫn mang điện thì các điện tích sẽ nằm ở một lớp mỏng trên mặt vật dẫn, có chiều dày khoảng một vài nguyên tử Do đó nếu ta khoét rỗng một vật dẫn đặc thì sự phân bố điện tích trên bề mặt vật dẫn không hề bị thay đổi Có nghĩa: đối với vật dẫn rỗng đã ở trạng thái cân bằng tĩnh điện, điện trường ở phần rỗng và trên thành trong của vật dẫn cũng luôn bằng không 1.5.2.3 Sự phân bố điện tích... tốt nghiệp Hoàng Thu Loan Hưởng ứng tĩnh điện toàn phần: Các đường sức xuất phát ở vật mang điện đều kết thúc ở vật dẫn trung hoà Vì thế trong hiện tượng hưởng ứng tĩnh điện một phần, điện tích trong vật hưởng ứng q nhỏ hơn điện tích q của vật dẫn mang điện: q ... điểm sát mặt vật dẫn điện điểm mặt vật dẫn Như điện điểm vật dẫn hay vật dẫn cân tĩnh điện vật đẳng 1.5.2.2 Điện tích vật dẫn mang điện phân bố bề mặt vật dẫn, bên vật dẫn tổng đại số điện tích... tích mặt điểm đặt điện tích dV,dS: W UdV UdS V S 1.5 Vật dẫn cân tĩnh điện Vật dẫn điện vật có chứa điện tích tự Các điện tích chuyển động tự vật thoát vật Nhiều lọai vật dẫn (lỏng , rắn... phương pháp giải số dạng tập vật dẫn cân tĩnh điện nhằm hiểu rõ vật dẫn để ứng dụng dạy học, đời sống khoa học đối tượng nghiên cứu: - Tính chất vật dẫn cân tĩnh điện - Một số tập áp dụng phương