Điện trường là j

Điện trường là môi trường vật chất đặc biệt bao quanh các điện tích đứng yên, biểu hiện của nó là gây ra tác dụng điện lên một vật [một điện tích thử] khác đặt trong đó.

Chương I: Điện trường là gì? đường sức điện trường

1/ Nhận biết sự tồn tại của điện trường:
Bằng mắt thường bạn không thể nhận thấy sự tồn tại của điện trường, nhưng thông qua các hiện tượng vật lý có thể quan sát được bạn có thể biết có điện trường hay không. Tương tự như trường hấp dẫn [môi trường có lực hấp dẫn] bạn không nhìn thấy nó nhưng thông qua chuyển động rơi về tâm Trái Đất của các vật bạn biết trường hấp dẫn có tồn tại.

Đưa một bóng đèn nhỏ lại gần quả cầu plasma tích điện đang đứng yên , ta thấy bóng đèn phát sáng. Tăng dần khoảng cách giữa bóng đèn và quả cầu plasma ta thấy độ sáng giảm dần cho đến khi tắt hẳn.​

Trong hiện tượng vật lý trên, ngoài môi trường không khí bao quanh quả cầu plasma phải tồn tại một môi trường đặc biệt khác [điện trường], điện trường đã tác dụng điện lên bóng đèn làm nó phát sáng. Độ sáng của bóng đèn tỉ lệ nghịch với khoảng cách từ bóng đèn đến quả cầu => chứng tỏ tác dụng của Điện trường lên bóng đèn giảm dần theo khoảng cách.

Buộc vào một quả cầu các sợi dây nhỏ nhẹ, đầu có gắn các mút xốp. Ở thời điểm ban đầu khi quả cầu chưa tích điện các mút xốp rũ xuống do tác dụng của trọng lực. Khi tích điện cho quả cầu các mút xốp bay lơ lửng trong không trung theo nhiều hướng khác nhau.​

Qua hiện tượng vật lý trên chứng tỏ điện trường tác dụng theo mọi hướng trong không gian.
2/ Cách biểu diễn Điện trường

Tích điện trái dấu cho hai thanh kim loại sau đó nhúng vào trong môi trường dầu [cách điện], rắc một chút thuốc tím [KMnO4] lên và quan sát.​

Bạn có thể nhận thấy rằng sau một khoảng thời gian các hạt thuốc tím bắt đầu định hình và vẽ lại trên mặt phẳng các đường đặc biệt ta gọi là các đường sức điện trường, nếu đặt một điện tích thử lên đường sức điện thì điện trường sẽ tác dụng lực điện lên nó.
Với nhiều thí nghiệm khác nhau, các nhà vật lý sẽ thu được hình dạng các đường sức điện của các điện tích khác nhau, để phân biệt giữa điện tích âm và điện tích dương ta qui ước chiều của các đường sức đi ra từ điện tích dương và đi vào điện tích âm.

Đường sức điện của các điện tích riêng lẻ

Kết luận: Đường sức điện trường [đường sức điện] là những đường vẽ trong không gian, điện trường sẽ tác dụng lực điện lên các điện tích thử đặt dọc theo đường sức điện.
Đặc điểm của đường sức điện:

• Các đường sức điện không cắt nhau
• Các đường sức điện là các đường có hướng, không khép kín, có thể bắt đầu từ điện tích dương kết thúc ở điện tích âm hoặc vô cực; hoặc có thể bắt đầu ở vô cực đi vào điện tích âm.
• Nơi tâp trung nhiều đường sức điện tại đó tác dụng của điện trường sẽ mạnh và ngược lại

3/ Cường độ Điện trường:

Cường độ điện trường: là đại lượng đặc trưng cho cường độ mạnh hay yếu của điện trường tại điểm mà ta xét.

Xét một điện tích Q mang điện dương, để xác định cường độ Điện trường do điện tích Q gây ra ta đặt vào trong đó một điện tích thử q. Lực điện [lực Culong] tác dụng lên điện tích thử q là F, khi đó ta có

Biểu thức Cường độ điện trường:

E=FqE=Fq [1]​

Vận dụng công thức của định luật Culong thay vào [1] ta có

E=k|Q|εr2E=k|Q|εr2​

Trong đó:

• E: cường độ điện trường [V/m]
• r: khoảng cách từ điểm cần tính cường độ điện trường đến điện tích Q [m]
• k=9.109 [N.m2/C2]

=> Cường độ điện trường E không phụ thuộc vào độ lớn của điện tích thử q.

Véc tơ cường độ Điện trường:

⃗E=⃗FqE→=F→q​

Biểu diễn véc tơ đường sức điện trường​

4/ Điện trường đều:

Điện trường đều có đường sức điện song song cùng chiều cách đều nhau, cường độ điện trường tại mọi điểm có độ lớn như nhau