Trường điện – Kiến thức trọng tâm
Định luật Coulomb, cường độ điện trường, điện trường đều, công của lực điện, tụ điện và cách ghép tụ.
Chương mở đầu phần điện học: lực Coulomb, điện trường, điện thế và tụ điện.
1. Định luật Coulomb
$$F = k\frac{|q_1q_2|}{\varepsilon r^2} \qquad k = 9\cdot 10^{9}\ \text{N·m}^2/\text{C}^2$$
Hai điện tích cùng dấu thì đẩy nhau, trái dấu thì hút nhau. Đổi điện tích ra coulomb ($1\ \mu\text{C} = 10^{-6}$ C, $1$ nC $= 10^{-9}$ C), khoảng cách ra mét.
2. Điện trường
- Cường độ điện trường: $E = \dfrac{F}{q}$ (V/m).
- Do điện tích điểm $Q$: $E = k\dfrac{|Q|}{\varepsilon r^2}$; vectơ $\vec E$ hướng ra xa điện tích dương, hướng vào điện tích âm.
- Điện trường tổng hợp: cộng vectơ $\vec E = \vec E_1 + \vec E_2 + \dots$
3. Điện trường đều và công của lực điện
$$U = Ed \qquad A = qEd = qU$$
$d$ là khoảng cách dọc theo đường sức.
4. Tụ điện
$$C = \frac{Q}{U} \qquad W = \frac{1}{2}CU^2 = \frac{1}{2}QU$$
| Cách ghép | Điện dung tương đương | Đặc điểm |
|---|---|---|
| Song song | $C = C_1 + C_2$ | $U$ chung, $Q$ cộng lại |
| Nối tiếp | $\dfrac{1}{C} = \dfrac{1}{C_1} + \dfrac{1}{C_2}$ | $Q$ chung, $U$ cộng lại |