Công thức cường độ điện trường lớp 11

– Điện trường là môi trường tồn tại xung quanh điện tích, có khả năng tác dụng lực điện lên điện tích khác đặt trong nó

2.Cường độ điện trường

– Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho tác dụng lực của điện trường tại điểm đó. Nó được xác định bằng thương số của độ lớn lực điện F tác dụng lên một điện tích thử q (dương) đặt tại điểm đó và độ lớn của q.

Trong đó: E: cường độ điện trường tại điểm mà ta xét (V/m).

               F: lực điện tác dụng lên điện tích thử ( N)

              q: điện tích thử (C)

-Mối quan hệ lực và cường độ điện trường

     

q > 0 :  cùng phương, cùng chiều với .

q < 0 :  cùng phương, ngược chiều với.

– Cường độ điện trường của một điện tích điểm

+ Điểm đặt: Tại điểm đang xét

Phương: đường nối M và Q

+ Chiều:     Hướng ra xa Q nếu Q > 0.

                  Hướng vào Q nếu Q <0

Công thức cường độ điện trường lớp 11

– Độ lớn:        ; k = 9.109

– Biểu diễn:

Công thức cường độ điện trường lớp 11

3.Nguyên lí chồng chất điện trường

– Phát biểu: Các điện trường  đồng thời tác dụng lực điện lên điện tích q một cách độc lập với nhau và điện tích q chịu tác dụng của điện trường tổng hợp 

Các vecto cường độ điện trường tại một điểm được tổng hợp theo quy tắc hình bình hành.

-Xét trường hợp tại điểm đang xét chỉ có 2 cường độ điện trường

+ Nếu 

II.Đường sức điện

1.Định nghĩa

Đường sức điện là đường mà tiếp tuyến tại mỗi điểm của nó là giá của vecto cường độ điện trường tại điểm đó. Nói cách khác, đường sức điện là đường 

Công thức cường độ điện trường lớp 11
mà lực điện tác dụng dọc theo nó.

Công thức cường độ điện trường lớp 11
Công thức cường độ điện trường lớp 11
 

  2.Đặc điểm của đường sức điện

  • Qua mỗi điểm trong điện trường có một đường sức điện 
  • Các đường sức điện là những đường cong hở đi ra từ hạt dương, kết thúc ở vô cùng hoặc hạt âm.
  • Các đường sức điện mau ở những nơi có điện trường mạnh và ngược lại.

3. Điện trường đều

Điện trường đều là điện trường mà vecto cường độ điện trường tại mọi điểm đều có cùng phương chiều và độ lớn; đường sức điện là những đường thẳng song song cách đều.

Công thức cường độ điện trường lớp 11

B.BÀI TẬP

DẠNG 1: ĐIỆN TRƯỜNG DO MỘT ĐIỆN TÍCH ĐIỂM GÂY RA

 PHƯƠNG PHÁP

1. Cường độ điện trường gây ra bởi điện tích điểm Q tại điểm cách nó một khoảng r có đặc điểm:

+ Điểm đặt : tại điểm đang xét

+ Phương : Nằm trên đường thẳng nối Q và M

+ chiều    : hướng ra xa Q nếu Q>0 ; hướng vào gần Q nếu Q<0

+ Độ lớn    :

         

Công thức cường độ điện trường lớp 11

2. Kỹ năng cần luyện:

– Cách nhận xét đại lượng nào phụ thuộc vào đại lượng nào.

– Các phương pháp để giải bài toán nhiều trường hợp (Dưới 2 dạng tự luận và trắc nghiệm)

DẠNG 2: ĐIỆN TRƯỜNG DO NHIỀU ĐIỆN TÍCH ĐIỂM GÂY RA

Phương pháp

Bài toán 1. Xác định hợp lực điện tác dụng lên 1 điện tích.

 Phương pháp: Các bước tìm hợp lực do các điện tích q1; q2; … sinh ra tại điểm O:

Bước 1: Xác định vị trí điểm đặt các điện tích (vẽ hình).

Bước 2: Tính độ lớn các lực E01;E02 …… , Eno lần lượt do q1 và q2 tác dụng lên qo.

Bước 3: Vẽ hình các vectơ lực E01;E02 …… , Eno lần lượt do q1 và q2 tác dụng lên qo.

Bước 3: Vẽ hình các vectơ lực  E01;E02 …… , Eno lần lượt do q1 và q2 tác dụng lên qo.

 Các trường hợp đặc biệt:

 + Khi cùng hướng với :  E = E1 + E2

 + Khi E1 ngược hướng với E2: 

                

Công thức cường độ điện trường lớp 11
 

+ Khi E1 vuông góc với E2: 

Công thức cường độ điện trường lớp 11

+ Trường hợp: E1 = E2 :

Công thức cường độ điện trường lớp 11

 Tổng quát: Góc α bất kì: α là góc hợp bởi hai vectơ cường độ điện trường

 + Độ lớn: 

Công thức cường độ điện trường lớp 11

 + Xác định phương chiều: dựa vào hình và áp dụng định luật hàm số sin/cos

 Bài toán
2. Tính lực điện tác dụng lên một điện tích khi đã biết cường độ điện trường

Lực  điện tác dụng lên điện tích q đặt trong điện trường: 

Công thức cường độ điện trường lớp 11

      + Điểm đặt: tại điểm đặt điện tích q;

      + Phương: trùng phương với vector cường độ điện trường ;

      +Chiều:  Cùng chiều với  nếu q > 0 và ngược chiều với nếu q < 0;

      + Độ lớn: F = 

Công thức cường độ điện trường lớp 11

Bài toán 3. Điệu kiện để tổng cường độ điện trường bằng không

 + Nếu nhiều lực đưa điều kiện về hai lực: 

Công thức cường độ điện trường lớp 11
 

<=>

Công thức cường độ điện trường lớp 11
  (1)

+ Giải phương trình về điều kiện độ lớn: E1 = E2 (2)

+ (1) rút ra điều kiện về dấu hoặc vị trí đặt điện tích

Bài toán 4. Bài toán biện luận: Tìm điều kiện để E đạt giá trị max hoặc min

+ Lập biểu thức của E theo đại lượng cần tìm điều kiện

+ Áp dụng toán học vào để khảo sát:

– Lập luận tử mẫu

– Các bất đẳng thức thường gặp như côsi….

DẠNG 3: ĐIỆN TÍCH TRONG ĐIỆN TRƯỜNG

1. Trở lại áp dụng phương pháp động lực học:

– Chỉ ra các lực tác dụng (biểu diễn, tính độ lớn hoặc viết biểu thức)

– Áp dụng định luật I (nếu là điều kiện cân bằng):

Áp dụng định luật II (nếu là chuyển động có gia tốc:)

– Khử dấu vectơ:

+ Cách 1: Chiếu

+ Cách 2: Dùng hình

2. Có thể dùng định lý động năng