Lỗi: Trang web OLM.VN không tải hết được tài nguyên, xem cách sửa tại đây.

Bài 4: Công của lực điện

Danh sách bài làm & chấm bài  
Công của lực điện Các bài giảng

1. Công của lực điện trong điện trường đều

Xét một điện tích dương q đặt trong điện trường đều \(\overrightarrow{E}\) như hình vẽ.

* Công của lực điện khi di chuyển điện tích từ M đến N là

\(A_{MN}=Fs\cos\alpha\)

Với \(s\cos\alpha=d,F=qE\) suy ra:

\(A_{MN}=qEd\)

Với \(d=\overline{MH}\) là độ dời của điện tích theo phương điện trường

  • \(\overline{MH}\) theo chiều đường sức thì d > 0
  • \(\overline{MH}\) ngược chiều đường sức thì d < 0

* Nếu điện tích dịch chuyển theo đường MPN thì

\(A_{MPN}=A_{MP}+A_{PN}=qEd=A_{MN}\)

Như vậy, Công của lực điện trong sự di chuyển của điện tích trong điện trường đều từ M đến N là \(A=qEd\) 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.

@63291@

2. Công của lực điện trong điện trường bất kì

Bằng tính toán, người ta chứng minh được rằng công di chuyển điện tích q từ M đến N trong điện trường bất kì cũng chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu M và vị trí điểm cuối N.

Nhận xét: Công này cũng giống như công của trọng lực (không phụ thuộc vào quỹ đạo chuyển động mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối) nên trường tĩnh điện là một trường thế.

@63293@

3. Thế năng của điện tích trong điện trường

Trường hấp dẫn (trọng trường) lớp 10 đã học là một trường thế thì một vật đặt trong trọng trường có thế năng (trọng trường). Cũng tương tự như vậy, một điện tích q đặt trong trường tĩnh điện thì có thế năng (tĩnh điện).

Vậy thế năng này chính là công điện trường để di chuyển điện tích từ điểm mà ta xét đến điểm mốc tính thế năng. Mốc này thường được coi là một điểm mà lực hết khả năng sinh công.

  • Trong điện trường đều: Mốc tính thế năng là bản tính điệm âm, khi đó thế năng tại M là:

\(W_M=A=qEd\)

Với d là khoảng cách từ M đến bản âm

  • Trong điện trường bất kì: Mốc thế năng là ở vô cùng (là điểm có khoảng cách đủ lớn tới điểm ta xét), thế năng tại M

\(W_M=A_{M\infty}\)

* Từ định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng, ta có thể suy ra kết quả sau: Khi một điện tích q di chuyển từ điểm M đến điểm N trong một điện trường thì công mà lực điện tác dụng lên điện tích đó sinh ra sẽ bằng độ giảm thế năng của điện tích q trong điện trường.

\(A_{MN}=W_M-W_N\)

* Chú ý: Với các bài toán liên quan đến chuyển động của điện tích, ta áp dụng Định lí động năng.

Định lý động năng: Độ biến thiên động năng của một vật bằng công của ngoại lực tác dụng vào vật.

\(A=\dfrac{mv_2^2}{2}-\dfrac{mv_1^2}{2}\)

@63294@
Phụ huynh có nhu cầu đăng ký học kèm trực tuyến với giáo viên OLM xem tại đây, hoặc liên hệ: 0966 971 996 (cô Quyên)