Trong bài viết dưới đây, cửa hàng chúng tôi sẽ chia sẻ lý thuyết về cường độ điện trường là gì và công thức tính cường độ điện trường kèm theo các dạng bài bác tập thường chạm mặt có lời giải chi tiết để chúng ta cùng tham khảo
Cường độ điện trường là gì?
Cường độ năng lượng điện trường tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho công dụng lực của điện trường tại điểm đó. Ký hiệu là E. Đơn vị của cường độ điện trường là Vôn/mét ký hiệu V/m
Giả sử có một năng lượng điện điểm Q nằm tại điểm O. Điện tích này tạo ra một năng lượng điện trường bao phủ nó. Để nghiên cứu điện trường của Q tại điểm M, ta đặt tại đó một năng lượng điện điểm q, điện thoại tư vấn là điện tích thử và xét lực điện công dụng lên q (Hình 3.2). Theo định chính sách Cu-lông, q càng nằm xa Q thì lực điện càng nhỏ. Ta nói năng lượng điện trường tại những điểm càng xa Q càng yếu. Chính vì như vậy cần yêu cầu xây dựng một khái niệm đặc thù cho sự mạnh, yếu của năng lượng điện trường tại một điểm.
Bạn đang xem: Công thức xác định cường độ điện trường
Công thức tính độ mạnh điện trường
Cường độ năng lượng điện trường được xem bằng yêu thương của độ phệ lực điện F tính năng lên 1 điện tích demo q (q đem số dương) đặt ở điểm đó với độ khủng của q.
E = F/q
Trong đó:
E là cường độ điện trường trên điểm cơ mà ta xétF là độ béo của lực tác dụng lên điện tích tại điểm đóq là độ mập của năng lượng điện tíchCông thức tính độ mạnh điện trường của một điện tích điểm
Cường độ điện trường của một năng lượng điện điểm Q vào chân không
E = F/q = k.|Q|/r2 = q/4πε0εr2
Trong đó:
E: cường độ điện ngôi trường tại vấn đề cần xétq: Độ lớn của điện tích tạo ra điện trườngε0: Hằng số điện môi chân khôngε: Hằng số điện môi của môi trường thiên nhiên cần xétr: khoảng cách từ trung ương điện trường tới điểm ta xétNguyên lý ck chất điện trường: Một điểm M đặt trong điện trường vì chưng nhiều điện tích điểm gây nên thì cường độ điện trường tại M: EM→ = E1→ + E2→ + E3→ + …
Bài tập ứng dụng công thức tính cường độ điện trường có lời giải
Dạng 1: cách tính cường độ năng lượng điện trường tại một điểm
Phương pháp:
EM→ có phương nằm bên trên đường thẳng nối điện tích điểm Q với điểm M
EM→ có chiều ra đi nếu Q dương, có chiều đi vào nếu Q âm
Độ lớn:
Ví dụ 1: Tại hai điện tích điểm A với B giải pháp nhau 5cm vào chân không tồn tại hai năng lượng điện tích quận 1 = +16.10-8 C và q.2 = – 9.10-8 C. Tính cường độ điện trường tổng hợp và vẽ vectơ độ mạnh điện trường trên điểm C nằm cách A một khoảng tầm 4cm và cách B một khoảng chừng 3cm.
Lời giải
Gọi E1→, E2→ theo lần lượt là cường độ điện trường do quận 1 và q2 gây ra ở C.
Do AB = 5 cm; AC = 4 cm; BC = 3 centimet => tam giác ABC vuông tại C.
Cường độ điện trường tổng hợp tại C:EC→ = E1→+ E2→
Ta có hình vẽ:
Ví dụ 2: cho hai điểm A với B cùng nằm trên một mặt đường sức điện vì chưng điện tích q > 0 khiến ra. Biết độ to của cường độ điện trường trên A là 36 V/m, trên B là 9 V/m.
a. Xác định cường độ điện trường trên trung điểm M của AB.
b. Nếu đặt tại M một năng lượng điện q0 = -10-2C thì lực điện công dụng lên nó bao gồm độ to là bao nhiêu? xác định phương chiều của lực này.
Lời giải
b. Lực điện bởi vì điện trường tác dụng lên điện tích q0 để tại M là:
F = |q0|E = 0,16 N, ngược hướng với véctơ E.
Dạng 2: Cách khẳng định véctơ cường độ điện trường tổng vừa lòng tại M
Phương pháp: Áp dụng nguyên lý ông xã chất năng lượng điện trường:
Xác định phương, chiều, độ phệ của từng vectơ độ mạnh điện trường vì từng điện tích gây ra.Vẽ vectơ cường độ điện trường tổng phù hợp (quy tắc hình bình hành).Xác định độ to của cường độ điện trường tổng phù hợp từ hình vẽ.Khi khẳng định tổng của nhị vectơ cần chú ý các ngôi trường hợp đặc biệt: ↑↑, ↑↓,⊥, tam giác vuông, tam giác đều, … nếu không xảy ra những trường hợp đặt biệt thì hoàn toàn có thể tính độ nhiều năm của vectơ bởi định lý hàm cosin: a2 = b2 + c2 – 2bc.cosA
Ví dụ 1: Tại nhì điểm A cùng B cách nhau 10 cm trong ko khí tất cả đặt hai năng lượng điện tích q1 = q2 = 16.10-8C. Xác định cường độ năng lượng điện trường bởi hai năng lượng điện tích đặc điểm đó gây ra tại
a. M với MA = MB = 5 cm.
b. N với na = 5 cm, NB = 15 cm.
c. C biết AC = BC = 8 cm.
d. Xác định lực năng lượng điện trường công dụng lên quận 3 = 2.10-6 C để tại C.
Lời giải
a. Ta gồm MA = MB = 5 cm và AB = 10 cm đề nghị M là trung điểm của AB.
Vecto cường độ điện trường trên M là tổng hòa hợp hai vecto cường độ điện trường vày mỗi năng lượng điện gây ra: E→ = E→1M + E→2M
b. Ta có NA = 5 cm, NB = 15 centimet và AB = 10 cm phải N nằm ngoại trừ AB cùng nằm trên đường thẳng AB.
Vecto độ mạnh điện trường trên M là tổng phù hợp hai vecto cường độ điện trường bởi mỗi điện tích gây ra: E→ = E→1N + E→2N
Vì E→1M thuộc phương và cùng chiều cùng với E→2M bắt buộc EM = E1M + E2M = 6,4.105 V/m
c. Ta bao gồm AC = BC = 8 cm và AB = 10 cm đề nghị C nằm trê tuyến phố trung trực của AB.
Tương tự, ta bao gồm vecto cường độ điện trường tổng vừa lòng tại C sẽ là:
EC = 2E1Ccosα = 3,51.105 V/m
d. Lực năng lượng điện trường tổng hợp tính năng lên quận 3 là F = q3E = 0,7 N
Có chiều cùng chiều cùng với E→C
Dạng 3: Cách xác định vị trí độ mạnh điện trường bằng 0
Phương pháp:
Trường phù hợp hai năng lượng điện tích cùng dấu, q.1 > 0 đặt tại A và q2 > 0 để ở B.
Gọi M là điểm có cường độ điện trường bị triệt tiêu:
Trường vừa lòng hai năng lượng điện trái dấu, quận 1 2 > 0 đặt ở B.
Với |q1| > |q2| ⇒ M thuộc con đường thẳng AB và ngoài đoạn AB, gần B hơn (r1 > r2)
Nếu EM→ = E1→ + E2→ + E3→ = 0→ ⇒ E3→ = -(E1→ + E2→)….
Ví dụ: Cho hình vuông vắn ABCD, trên A cùng C đặt những điện tích quận 1 = quận 3 = q. Hỏi phải đặt tại B một năng lượng điện tích từng nào để độ mạnh điện trường trên D bằng 0.
Xem thêm: M Lưu Huỳnh Là Bao Nhiêu? Nguyên Tố Hóa Học Lưu Huỳnh
Lời giải
Cường độ điện trường tổng vừa lòng tại đỉnh D của hình vuông:
ED→ = E1→ + E2→ + E3→, trong số ấy E1→, E2→, E3→ theo lần lượt là độ mạnh điện trường vày q1, q2, q.3 gây ra tại D.
+ Để cường độ điện trường tại D bị triệt tiêu thì ED→ = 0
Vì quận 1 = quận 3 và AD = CD buộc phải E1 = E3 với cường độ điện trường tổng hợp
Bên trên đó là toàn bộ định hướng và bí quyết tính độ mạnh điện trường hoàn toàn có thể giúp các bạn áp dụng vào làm bài bác tập nhé