CHƯƠNG I. ĐIỆN TÍCH . ĐIỆN TRƯỜNG
ĐỊNH LUẬT CULOMB
A. LÝ THUYẾT
1. Hai loại điện tích:
- Điện tích dương và điện tích âm
- Điện tích dương nhỏ nhất là của proton, điện tích âm nhỏ nhất là điện tích của electron. Giá trị tuyệt đối của chúng là e = 1,6.10-19C
2. Tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên.
- Điểm đặt: Tại điện tích đang xét.
- Giá: Là đường thẳng nối hai điện tích.
- Chiều: là lực đẩynếu hai điện tích cùng dấu, lực hút nếu hai điện tích trái dấu.
- Độ lớn:

Trong đó k = 9.109
.
: là hằng số điện môi.
3. Định luật bảo toàn điện tích:
Trong một hệ cô lập về điện, tổng đại số các điện tích là một hằng số
4. Khi điện tích chịu tác dụng của nhiều lực:
Hợp lực tác dụng lên điện tích Là:
(1)
a. Phương pháp chiếu:
- Chọn hệ trục tọa độ Oxy phù hợp với điều kiện của bài toán.
- Chiếu (1) lên Ox, Oy:



hợp với trục Ox một góc α:

b. Phương pháp hình học:
Xét trường hợp chỉ có hai lực:

a. Khí
cùng hướng với
: F = F1 + F2;
cùng hướng với
,
:
b. Khi
ngược hướng với
:
;
cùng hướng với


c. Khi
:
;
hợp với
một góc
xác định bởi:

d. Khi F1 = F2 và
:
;
hợp với
một góc

e. Tổng quát: khi
hợp với
một góc α:











B. BÀI TẬP VÍ DỤ:
Bài 1: Hai điện tích điểm cách nhau một khoảng r =3m trong chân không hút nhau bằng một lực F=6.10-9N. Điện tích tổng cộng của hai điện tích điểm là Q=10-9C. Tính điện đích của mỗi điện tích điểm.
Hướng dẫn giải:
Áp dụng định luật Culong:

(1)
Theo đề:
(2)
Giả hệ (1) và (2)

Bài 2: Hai quả cầu giống nhau mang điện, cùng đặt trong chân không, và cách nhau khoảng r = 1m thì chúng hút nhau một lực F1=7,2N. Sau đó cho hai quả cầu đó tiếp xúc với nhau và đưa trở lại vị trí cũ thì chúng đảy nhau một lực F2=0,9N. tính điện tích mỗi quả cầu trước và sau khi tiếp xúc.
Hướng dẫn giải:
Trước khi tiếp xúc
(1)
Điện tích hai quả cầu sau khi tiếp xúc:


(2)
Từ hệ (1) và (2) suy ra:

Bài 3: Hai điện tích q1, q2 đặt cách nhau một khoản r=10cm thì tương tác với nhau bằng lực F trong không khí và bằng
nếu đặt trong dầu. Để lực tương tác vẫn là F thì hai điện tích phải đạt cách nhau bao nhiêu trong dầu?
Hướng dẫn giải:


Bài 4: Cho hai điện tích bằng +q (q>0) và hai điện tích bằng –q đặt tại bốn đỉnh của một hình vuông ABCD cạnh a trong chân không, như hình vẽ. Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên mỗi điện tích nói trên
Hướng dẫn giải:
Các lự tác dụng lên +q ở D như hình vẽ, ta có







;
hợp với CD một góc 450.


Đây cũng là độ lớn lực tác dụng lên các điện tích khác
Bài 5: Cho hai điện tích q1=
, q2=9
đặt tại hai điểm A và B trong chân không AB=1m. Xác định vị trí của điểm M để đặt tại M một điện tích q0, lực điện tổng hợp tác dụng lên q0 bằng 0, chứng tỏ rằng vị trí của M không phụ thuộc giá trị của q0.
Hướng dẫn giải:
Giả sử q0 > 0. Hợp lực tác dụng lên q0:

Do đó:

Theo phép tính toán trên ta thấy AM không phụ thuộc vào q0.
Bài 6: Cho hai điện tích điểm q1=16
và q2 = -64
lần lượt đặt tại hai điểm A và B trong chân không cách nhau AB = 100cm. Xác định lực điện tổng hợp tác dụng lên điện tích điểm q0=4
đặt tại:
a. Điểm M: AM = 60cm, BM = 40cm.
b. Điểm N: AN = 60cm, BN = 80cm
Hướng dẫn giải:
a.