Lý Thuyết Lý 11 Về Thuyết Electron Và Định Luật Bảo Toàn Điện Tích

Hiện tượng nhiễm điện thường xảy ra trong đời sống hằng ngày. Để giải thích hiện tượng này, các em cần biết về thuyết electron. Đây cũng là bài học quan trọng trong chương trình Vật Lý 11. Trong bài viết này, Marathon Education sẽ cùng các em tìm hiểu rõ hơn về thuyết electron và định luật bảo toàn điện tích.

>>> Xem thêm: Cường Độ Điện Trường Là Gì? Công Thức Tính Cường Độ Điện Trường

Thuyết electron là gì?

Cấu tạo nguyên tử

Trước khi tìm hiểu về thuyết electron, các em cần biết cấu tạo nguyên tử như thế nào. Nguyên tử được cấu tạo từ một hạt nhân mang điện tích dương ở trung tâm và các electron chuyển động xung quanh mang điện tích âm. Cấu tạo của hạt nhân bao gồm hạt proton mang điện dương và hạt nơtron không mang điện. Trong đó:

	Điện tích	Khối lượng
Electron	-1,6.10-19 C	9,1.10-31 kg
Proton	+1,6.10-19 C	1,6.10-27 kg
Nơtron	0	1,6.10-27 kg

Số proton ở trong hạt nhân bằng với số electron nên độ lớn điện tích dương của hạt nhân bằng với độ lớn điện tích âm của electron.

Điện tích nguyên tố

Trong chương trình Vật lý THPT, điện tích nguyên tố là điện tích nhỏ nhất mà ta có được, cũng chính là điện tích của electron và proton. Điện tích của nguyên tố có hai loại là:

• Điện tích nguyên tố âm
• Điện tích nguyên tố dương

>>> Xem thêm: Lý Thuyết Lý 11: Điện Tích Và Định Luật Cu-Lông

Nội dung của thuyết electron

Thuyết electron dựa trên sự cư trú và di chuyển của các electron để giải thích các hiện tượng điện cũng như tính chất điện của các vật.

Nội dung thuyết electron:

• Electron có thể rời khỏi nguyên tử và di chuyển sang nơi khác. Nguyên tử mất electron sẽ trở thành hạt mang điện dương (ion dương). Nguyên tử trung hòa có thể nhận thêm electron tạo thành hạt mang điện âm là ion âm.
• Một vật nhiễm điện âm là khi số electron của nó lớn hơn số proton. Nếu số electron ít hơn số proton thì vật nhiễm điện dương.
• Thuyết electron về sự cư trú và di chuyển của các electron đã tạo nên các hiện tượng về điện và tính chất điện của tự nhiên.

>>> Xem thêm: Lý Thuyết Lý 11: Điện Năng – Công Suất Điện

 

Vận dụng của thuyết electron

Vật dẫn điện và vật cách điện

Điện tích có thể di chuyển từ điểm này đến điểm khác trong phạm vi thể tích của vật dẫn là điện tích tự do.

Vật dẫn điện là vật chứa nhiều điện tích tự do như dung dịch muối, axit, bazơ chứa các ion tự do hay các kim loại chứa electron tự do,…

Vật cách điện không chứa hoặc chứa rất ít điện tích tự do. Ví dụ như không khí khô, cao su, sứ, thủy tinh,…

Sự nhiễm điện do hưởng ứng

Khi đưa quả cầu nhiễm điện dương đến gần thanh kim loại trung hòa về điện, quả cầu sẽ hút các electron dịch chuyển. Đầu nào của thanh kim loại gần với quả cầu hơn thì sẽ nhiễm điện trái dấu với điện tích quả cầu. Đầu còn lại của thanh kim loại ở xa hơn sẽ nhiễm điện cùng dấu với điện tích quả cầu. Sự nhiễm điện ở thanh kim loại được gọi là nhiễm điện do hưởng ứng.

Sự nhiễm điện do tiếp xúc

Một vật chưa nhiễm điện khi tiếp xúc với một vật nhiễm điện thì điện tích sẽ di chuyển từ vật nhiễm điện sang vật chưa nhiễm điện. Lúc này, cả hai vật sẽ nhiễm điện cùng dấu. Đây chính là sự nhiễm điện do tiếp xúc.

Khi cho 2 quả cầu kim loại đã nhiễm điện tiếp xúc với nhau như hình dưới và đo điện tích của chúng, tổng điện tích của 2 quả cầu sau khi tiếp xúc sẽ bằng tổng đại số điện tích của 2 qua cầu trước khi tiếp xúc.

Nguyên nhân của hiện tượng nhiễm điện

Nhiễm điện do cọ xát: Khi cọ xát hai vật với nhau, electron sẽ dịch chuyển từ vật này sang vật khác. Vật thừa electron sẽ nhiễm điện âm, vật thiếu electron sẽ nhiễm điện dương.

Nhiễm điện do tiếp xúc: Một vật không mang điện tiếp xúc với vật mang điện thì electron có thể sẽ dịch chuyển từ vật này sang vật khác khiến vật không mang điện sẽ bị nhiễm điện theo.

Nhiễm điện do hưởng ứng: Một vật bằng kim loại khi đặt gần vật đã nhiễm điện thì các điện tích ở vật nhiễm điện sẽ hút/đẩy electron tự do ở trong vật bằng kim loại. Vì thế, một đầu của vật kim loại sẽ thừa electron và đầu con lại thiếu electron. Như vậy, hai đầu của vật nhiễm điện trái dấu.

Định luật bảo toàn điện tích

Hệ cô lập về điện là hệ vật không có sự trao đổi với các vật ở ngoài hệ.

Nội dung của định luật bảo toàn điện tích như sau: Trong một hệ cô lập về điện, tổng đại số của các điện tích không đổi.

>>> Xem thêm: Lý Thuyết Vật Lý 11: Công Của Lực Điện

Tham khảo ngay các khoá học online của Marathon Education

 

 

 

Qua bài viết này, Team Marathon Education đã cung cấp cho các em một số kiến thức cơ bản về thuyết electron và định luật bảo toàn điện tích. Kiến thức này rất hữu ích, không chỉ giúp các em vận dụng để giải các bài tập mà còn ứng dụng nhiều trong đời sống hằng ngày. Vì thế, các em hãy cố gắng ghi nhớ chính xác nhé. 

Hãy liên hệ ngay với Marathon để được tư vấn nếu các em có nhu cầu học trực tuyến online nâng cao kiến thức nhé! Marathon Education chúc các em được điểm cao trong các bài kiểm tra và kỳ thi sắp tới!