Đặc điểm của lực điện tác dụng lên một điện tích đặt trong một điện trường đều.
- Đặt điện tích q dương (q > 0) tại một điểm M trong điện trường đều, nó sẽ chịu tác dụng của một lực điện có các đặc điểm sau:
- Lực là không đổi, có phương song song với các đường sức điện.
- Lực điện chiều hướng từ bản dương sang bản âm.
- Độ lớn của lực điện là F = qE.
Lực điện tác dụng lên một điện tích
Công của lực điện trong điện trường đều.
-
Điện tích Q di chuyển theo đường thẳng MN, làm góc α với các đường sức điện (Hình 4.2). Ta có công của lực điện: AMN = F.s.cosα Với F = qE và cosα = d, công của lực điện được tính bằng AMN = qEd.
-
Kết quả có thể mở rộng cho các trường hợp đường đi từ M đến N là một đường gấp khúc hoặc đường cong. Như vậy, công của lực điện trong sự di chuyển của điện tích từ M đến N là AMPN = qEd, không phụ thuộc vào hình dạng của đường đi mà chỉ phụ thuộc vào vị trí của điểm đầu M và điểm cuối N của đường đi.
Công của lực điện trong sự di chuyển của điện tích trong điện trường bất kỳ.
Người ta đã chứng minh được rằng công của lực điện trong sự di chuyển của điện tích q trong điện trường bất kỳ từ M đến N không phụ thuộc vào hình dạng đường đi mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu M và điểm cuối N (Hình 4.3). Đây là một đặc tính chung của trường tĩnh điện.
Thế năng cả một điện tích trong điện trường
Khái niệm về thế năng của một điện tích trong điện trường
Thế năng của một điện tích q trong điện trường đặc trưng cho khả năng sinh công của lực điện khi đặt điện tích q tại điểm M trong điện trường.
Đối với một điện tích q (dương) đặt tại điểm M trong điện trường đều, công này bằng: A = qEd = WM Trong đó d là khoảng cách từ điểm M đến bản âm; WM là thế năng của điện tích q tại điểm M.
Trong trường hợp điện tích q nằm tại điểm M trong một điện trường bất kỳ do nhiều điện tích gây ra, ta có thể lấy thế năng bằng công của lực điện khi di chuyển q từ M ra vô cực (AM∞). Đó là vì ở vô cực, điện trường bằng không và lực điện coi như không sinh công. Do vậy, WM = AM∞.
Sự phụ thuộc của thế năng WM vào điện tích q.
Vì độ lớn của lực điện luôn tỉ lệ thuận với điện tích q, nên thế năng của điện tích tại M cũng tỉ lệ thuận với q: AM = WM = VMq VM là một hệ số tỉ lệ, không phụ thuộc vào q mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm M trong điện trường.
Công của lực điện và độ giảm thế năng.
Khi một điện tích q di chuyển từ một điểm M đến một điểm N trong một điện trường, công mà lực điện tác dụng lên điện tích đó sinh ra sẽ bằng độ giảm thế năng của điện tích q đặt trong điện trường. AAN = WM - WN
Sơ đồ tư duy về công của lực điện
