Chương I: Thuyết electron, định luật Culong, Định luật bảo toàn điện tích
Chương I: Điện trường là gì? đường sức điện trường
Thuyết electron là một thuyết vật lý đưa ra để giải thích các hiện tượng điện và các tính chất điện của các vật.
1/ Cấu tạo của vật chất
Chương I: Thuyết electron, định luật Culong, Định luật bảo toàn điện tích
2/ Nội dung của thuyết electron:
- electron có thể tách khỏi liên kết với nguyên tử tạo thành electron tự do
- nguyên tử trung hòa về điện mất electron gọi là các ion dương
- nguyên tử trung hòa về điện nhận electron gọi là các ion âm
- Một vật được gọi là nhiễm điện âm nếu số hạt electron nó chứa nhiều hơn số hạt proton bên trong nó và ngược lại.
3/ Vận dụng thuyết electron giải thích các hiện tượng nhiễm điện của vật
Giải thích hiện tượng vật lý nhiễm điện do cọ xát:
Khi cọ xát thước nhựa vào vải, do ma sát và theo thuyết electron một số electron ở bề mặt ngoài cùng của thước nhựa đã dịch chuyển sang bên vải làm thước nhựa nhiễm điện. Khi thước nhựa bị nhiễm điện nó có khả năng hút được các vật nhẹ như mẩu giấy, mẩu gỗ …
b/ Hiện tượng nhiễm điện do tiếp xúc:
Một điện nghiệm bên trong chứa hai lá kim loại mỏng, ở trạng thái trung hòa về điện hai lá kim loại chạm vào nhau. Đưa một chiếc lược nhiễm điện chạm vào phần kim loại nối với hai lá kim loại bên trong lọ thủy tinh (loại bỏ ảnh hưởng của gió) ta thấy hai lá kim loại tách nhau ra.
Giải thích hiện tượng vật lý nhiễm điện do tiếp xúc
Chiếc lược nhiễm điện dương nên theo thuyết electron chiếc lược bị thiếu electron. Khi chiếc lược tiếp xúc với thanh kim loại trung hòa về điện một số electron từ thanh kim loại đã được truyền sang chiếc lược. Hệ vật gồm thanh kim loại nối với hai lá điện nghiệm bị mất electron nên trở thành vật nhiễm điện dương. Hai lá điện nghiệm nhiễm điện cùng dấu với nhau nên đẩy nhau.
Trường hợp chiếc lược nhiễm điện âm giải thích tương tự, lưu ý khi đó electron từ lược sẽ chuyển sang thanh kim loại làm cho hệ thanh kim loại nối với hai lá điện nghiệm nhiễm điện âm.
c/ Hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng
Giải thích hiện tượng vật lý nhiễm điện do hưởng ứng:
Khi đưa quả bóng nhiễm điện dương lại gần dòng nước đang chảy, các điện tích dương bên trong dòng nước (trung hòa về) bị đẩy ra phía xa quả bóng, còn các điện tích âm bị hút lại gần phía quả bóng, lực hút này làm dòng nước đang chảy thẳng bị uốn cong về phía quả bóng.
Trong hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng, các điện tích cùng dấu bị đẩy ra xa, các điện tích trái dấu dồn về một phía tạo nên lực hút tĩnh điện[/caption]
Vận dụng thuyết electron và thuyết cấu tạo chất của mọi vật có thể giải thích được rất nhiều các hiện tượng liên quan đến điện vì vậy chương trình vật lý phổ thông lớp 11 ta coi nó là một thuyết đúng và không cần phải chứng minh.
4/ Lực tương tác tĩnh điện, định luật Culong (Coulomb)
a/ Tương tác tĩnh điện:
Các vật mang điện tích cùng dấu đặt cạnh nhau thì đẩy nhau, các vật mang điện tích trái dấu đặt cạnh nhau thì hút nhau. Trong quá trình tương tác các vật mang điện đứng yên không chuyển động (trạng thái tĩnh) nên ta gọi lực tương tác giữa các vật mang điện là lực tương tác tĩnh điện.
Các vật mang điện có hình dạng, kích thước khác nhau có lực tương tác tĩnh điện không giống nhau về mọi hướng, để đơn giản trong chương trình vật lý phổ thông lớp 11 ta chỉ xét lực tương tác giữa các điện tích điểm
Điện tích điểm: là những điện tích có kích thước rất nhỏ (được coi là một điểm) so với khoảng cách mà ta xét.
b/ Lực tương tác tĩnh điện, định luật Culong:
Charles-Augustin de Coulomb (1736-1806) nhà vật lý người Pháp đã xác định được độ lớn lực tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích và xây dựng thành công định luật mang tên ông
5/ Định luật bảo toàn điện tích:
Trong một hệ cô lập về điện, tổng đại số của các điện tích là không đổi.