Chương I: ĐIỆN TÍCH. ĐIỆN TRƯỜNG
A. ĐIỆN TÍCH
I. ĐIỆN TÍCH - TƯƠNG TÁC ĐIỆN
- Khi cọ xát hai vật thích hợp thì chỗ bị cọ xát hút được vật nhẹ. Ta nói các vật này:
bị nhiễm điện; được tích điện; có chứa điện tích.
- Có hai loại điện tích:
* điện tích dương (+) (xuất hiện trên thuỷ tinh cọ xát với lụa).
* điện tích âm (-) (xuất hiện trên nhựa cọ xát với da thú).
- Thực nghiệm cho thấy
Các điện tích : cùng loại (cùng dấu) thì ĐẨY NHAU; khác loại (khác dấu) thì HÚT NHAU
- Đơn vị điện tích: Cu-lông (coulomb), kí hiệu C.
Điện tích của êlectron là điện tích âm và có giá trị nhỏ nhất. Độ lớn là: e = 1,602.10
-19
C (điện tích nguyên tố)
Mọi điện tích tạo ra luôn có độ lớn là N.e (một số nguyên lần e).
II. SỰ NHIỄM ĐIỆN.
Ba cách làm nhiễm điện: cọ xát; tiếp xúc; hưởng ứng.
III. ĐỊNH LUẬT CU-LÔNG
Lực tương tác giữa hai điện tích điểm q
l
và q
2
(nằm yên, đặt trong chân không) cách nhau đoạn r có:
• phương là đường thẳng nối hai điện tích.
• chiều là: chiều lực đẩy nếu q
l
q
2
> 0 (cùng đầu).
chiều lực hút nếu q
l

lông) giảm đi ε lần so với đặt trong chân không

1 2
2

q q
F k
r
ε
=
(ε: hằng sẽ điện môi).
IV. THUYẾT ÊLECTRON.
1. Cấu tạo của nguyên tử:
- Mọi nguyên tử đều gồm có:
• hạt nhân ở trung tâm mang điện dương, được tạo bởi:
* prôtôn có điện tích +e.
* nơtron không mang điện.
• các êlectron mang điện âm chuyển động chung quanh.
- Số prôtôn bằng số êlectron nên bình thường nguyên tử trung hoà về điện.
• Nguyên tử mất èlectron trở thành Iôn dương.
• Nguyên tử nhận êlectron trở thành Iôn âm.
- Vì khối lượng nhỏ nên các êlectron rất linh động có thể bứt ra khỏi nguyên tử, di chuyển từ vật này sang vật khác gây ra nhiễm điện.
• Vật thừa êlectron bị nhiễm điệm âm.
• Vật thiếu êlectron bị nhiễm điệm dương.
2. Thuyết êlectron.
Thuyết êlectron dựa vào sự tồn tại và chuyển động của các êlectron để giải thích các hiện tượng điện, các tính chất điện.
a) Vật (chất) dẫn điện - Vật (chất) cách điện:
• Vật (chất) dẫn điện có chứa các điện tích tự do.
• Vật (chất) cách điện không chứa các điện tích tự do.
b) Nhiễm điện do cọ xát:

: lực điện tác dụng lên điện tích thử
- Ngược lại nếu
E
r
đã biết, có thể xác định lực điện
F
r
bởi:
.F q E
=
r r
; q > 0 :
F
r
và
E
r
cùng hướng; q < 0 :
F
r
và
E
r
ngược hướng.
- Độ lớn của vectơ điện trường có đơn vị là V/m (đọc Vôn/mét)
Ghi chú:
E
r
cũng còn gọi là vectơ cường độ điện trường hay đơn giản là điện trường.
III. ĐIỆN TRUỞNG CỦA MỘT ĐIỆN TÍCH ĐIỂM.

, q
2
… tạo ra thì điện trường tổng hợp
E
r
của hệ các
điện tích tại đó được xác định bởi:
1 2 3
...E E E E
= + + +
r r r r
Kết quả này cũng áp dụng được cho điện tích phân bố coi như do rất nhiều điện tích điểm tạo nên.
V. ĐƯỜNG SỨC ĐIỆN.
1. Định nghĩa: Đó là đường có hướng vẽ trong điện trường sao cho hướng của tiếp tuyến tại bất kì điểm
nào trên đường này đều trùng với hướng của vectơ điện trường tại điểm đó.
Hệ các đường sức điện cho ta biết về sự bố trí các vectơ điện trường trong không gian.
2. Điện phổ
- Có thể biểu hiện các đường sức điện nhờ sự sắp xếp của các hạt nhỏ cách điện đặt trong điện trường.
Lực điện tác dụng vào mỗi hạt giữ và liên kết các hạt này theo các đoạn của đường sức điện.
- Hệ các đường do các hạt cách điện hình thành gọi là điện phổ và cho phép ta suy ra dạng các đường sức điện.
3. Tính chất của đường sức điện
• Các đường sức điện hiển thị được sự sắp xếp của vectơ điện trường trong không gian.
• Đặc điểm của đường sức điện:
- Qua mỗi điểm của điện trường chỉ có 1 đường sức điện.
- Ta quy ước định chiều cho các đường sức điện theo chiếu vectơ
E
r
.
- Các đường sức điện không khép kín, xuất phát từ điện tích (+) và về đến điện tích (-).
- Nơi các đường sức điện thưa: điện trường yếu; Nơi các đường sức điện dày (sát nhau): điện

- Điện thế tại một điểm trong điện trường:
A
M
∞
: công của lực điện trường làm di chuyển q từ M ra xa ∞)
V
M
=
M
A
q
∞
(V) q: độ lớn điện tích di chuyển.(C).
V
M
: điện thế tại điểm M (V); (V
∞
= 0)
- Điện thế tại một điểm do điện tích Q gây ra:
M
M
Q
V k
r
=
(V) (V
M
: có thể có giá trị âm (-), dương (+) phụ thuộc dấu của Q).
Do đó: Thế năng của điện tích q đặt trong điện trường của điện tích Q là:
. .

J)
3. Liện hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế:
Công thức liên hệ giữa cường độ điện trường và hiệu điện thế trong điện
trường đều:
MN
U
E
d
=
(V/m) Vậy : A
MN
= q.U
MN
= q.E.d
Với d = MN’: là hình chiếu của M, N lên phương của một đường sức bất kỳ.
VII. VẬT DẪN VÀ ĐIỆN MÔI TRONG ĐIỆN TRƯỜNG. TỤ ĐIỆN.
A. Vật dẫn và điện môi trong điện trường:
3
E
ur
d
M
N
N'
1. Vật dẫn ở trạng thái cân bằng điện:
• Vật là vật có các hạt mang điện tự do. Thông thường đó là các kim loại hay hợp kim có các electron tự
do.
• Vật dẫn ở trạng thái cân bằng điện nếu các hạt mang điện không chuyển động
thành dòng
2. Tính chất

điện). Độ lớn các điện tích này được gọi là điện tích của tụ.
• Ngược lại nối hai bản của tụ điện đã tích điện bằng dây dẫn, có một
dòng điện chạy qua dây và trung hoà hai bản. Ta nói tụ điện phóng điện.
2. Điện dung của tụ điện:
a. Định nghĩa
Điện dung của tụ điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện và được tính bởi:
Q
C
U
=
(Q : điện tích của tụ (C); U : hiệu điện thế giữa hai bản (V))
Nếu đã có giá trị của C, có thể tính điện tích của tụ theo công thức:
Q = C.U
b. Đơn vị: Trong hệ SI, đơn vị điện dung là fara (F).
1
1
1
C
F
V
=
F là điện dung hết sức lớn. Ta thường dùng các ước số của F
* micrôfara (µF) : 1µF = 10
-6
F
* nanôfara (nF) : 1nF = 10
-9
F
* picôfara (pF) : 1pF = 10
-12

−
= =
3. Ghép tụ điện:
a. Ghép song song
* U
l
= U
2
= … = U
n
= U
nguồn
* Q
b
= Q
l
+ Q
2
+ … + Q
n
* C
b
= C
l
+ C
2
+ … + C
n
b. Ghép nối tiếp
* U

)
4. Năng lượng của tụ điện (năng lượng điện truờng)
Tụ điện đã tích điện có năng lượng. Năng lượng này đo công đã thực hiện để đưa các điện tích tới hai
bản.
Công thức tính năng lượng W của tụ điện như sau:
2
2
1 1 1
2 2 2
Q
W CU QU
C
= = =
(J)
Với tụ điện phẳng:
Ta có:
0
4
S
S
C
d kd
εε
ε
π
= =
; U = E.d nên:
2
8
E

tim).
5