Khái niệm, vecto và công thức tính cường độ điện trường

Cường độ điện trường được xem là nội dung quan trọng trong chương trình Vật Lý ở bậc trung học phổ thông. Marathon Education sẽ cùng các em tổng hợp những kiến thức về khái niệm điện trường và cường độ điện trường, cũng như công thức tính để củng cố kiến thức này. Hãy đón xem chi tiết ở bài viết dưới đây!

Điện trường là gì?

Điện trường là một môi trường dưới dạng vật chất bao quanh điện tích và gắn liền với điện tích. Đồng thời, điện trường còn tác dụng lực điện lên các điện tích khác đặt bên trong nó. Nơi nào có điện tích thì xung quanh đó có điện trường.

>>> Xem thêm: Lý Thuyết Lý 11 Về Thuyết Electron Và Định Luật Bảo Toàn Điện Tích

Cường độ điện trường là gì?

Định nghĩa cường độ điện trường

Giả sử có một điện tích điểm Q nằm tại điểm O, điện tích này tạo ra một điện trường xung quanh nó. Cùng nghiên cứu điện trường của Q, đặt tại đó một điện tích điểm thử q và xét lực điện tác dụng lên q này. Như các em đã biết, theo định luật Cu-lông, q càng nằm xa Q thì lực điện càng nhỏ. Vì vậy, điện trường tại các điểm càng xa Q thì càng yếu.

Do vậy, cường độ điện trường tại một điểm được định nghĩa là đại lượng đặc trưng cho tác dụng lực của điện trường tại điểm đó. Điều này được xác định bằng thương số của độ lớn lực điện F tác dụng lên một điện tích thử q (q >0) đặt tại điểm đó và độ lớn của q.

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

Vectơ của cường độ điện trường

\begin{aligned}
&\small \text{Vì lực }\vec{E}=\frac{\vec{F}}{q} \text{ là một đại lượng vectơ và điện tích q là một đại lượng vô hướng, do đó cường độ điện}\\
&\small \text{trường }\vec{E} \text{ cũng là đại lượng vectơ.}\\

\end{aligned}

Cường độ điện trường E được biểu diễn bằng một vectơ, gọi là vectơ cường độ điện trường:

\vec{E}=\frac{\vec{F}}{q}

\begin{aligned}
&\small \text{Trong đó, vectơ cường độ điện trường }\vec{E} \text{ có:}\\
&\small \ \ \bull \text{Phương và chiều của } \vec{E} \text{ trùng với phương và chiều của lực điện }\vec{F} \text{ tác dụng lên điện tích thử q }\\
&\small \text{dương.}\\
&\small \ \ \bull \text{Chiều dài vectơ }\vec{E} \text{ biểu diễn độ lớn cường độ điện trường theo một tỉ xích nào đó.}
\end{aligned}

Công thức tính cường độ điện trường

Cường độ điện trường được tính bằng thương của độ lớn lực điện F tác dụng lên một điện tích thử q (q > 0) đặt tại điểm đó và độ lớn của q. Ta được:

E=\frac{F}{q}

Trong đó:

• E là cường độ điện trường tại điểm mà ta xét (Đơn vị đo là Vôn, kí hiệu là V/m).
• F là độ lớn của lực tác dụng lên điện tích thử tại điểm mà ta xét (N).
• q là độ lớn của điện tích (C).

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

Nguyên lý chồng chất điện trường

\begin{aligned}
&\small \text{Giả sử có hai điện tích tại điểm }K_1 \text{ và } K_2 \text{ gây ra tại điểm O, các em được hai vectơ cường độ điện}\\
&\small \text{trường là }\vec{E_1} \text{ và } \vec{E_2}.\\

\end{aligned}

Nguyên lý chồng chất điện trường được phát biểu như sau:

\begin{aligned}
&\small \text{Các điện trường }\vec{E_1} \text{ và } \vec{E_2} \text{đồng thời tác dụng lực điện lên điện tích q một cách độc lập với nhau. Vì }\\
&\small \text{vậy, cường độ điện trường tại một điểm bằng tổng hợp của }\vec{E_1} \text{ và } \vec{E_2}.\\


\end{aligned}

\vec{E}=\vec{E_1}+\vec{E_2}

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

Tham khảo ngay các khoá học online của Marathon Education

Hy vọng những lý thuyết về điện trường, cường độ điện trường mà Team Marathon Education vừa chia sẻ ở trên sẽ giúp các em phần nào củng cố bài học của mình và giải được các dạng bài tập liên quan. Ngoài ra, để học online thêm nhiều thông tin hữu ích khác, các em hãy truy cập vào website của Marathon. Chúc các em thành công và vui vẻ trong học tập!