Chủ đề bài học: Điện hóa cơ thể. Sạc điện. Hai loại điện tích. Tương tác của phí. Định luật bảo toàn điện tích. Điện trường. Định luật Cu lông. Phí là gì? Các loại phí và sự tương tác của chúng

8.1. Hai loại điện tích

Nếu một số hạt (hoặc vật thể) có khả năng tham gia vào các tương tác điện, thì việc gán cho chúng một số đặc điểm sẽ chỉ ra đặc tính này là điều hợp lý. Đặc điểm này được gọi là sạc điện. Các vật tham gia tương tác điện gọi là vật nhiễm điện. Vì vậy, thuật ngữ “tích điện” đồng nghĩa với cụm từ “tham gia vào các tương tác điện”. Tại sao một số hạt cơ bản có điện tích còn những hạt khác thì không - không ai biết!

Lý luận sâu hơn, dựa trên dữ liệu thực nghiệm, nhằm xác định đặc điểm này và, nếu có thể, biến nó thành định lượng.

Lịch sử nghiên cứu hiện tượng điện dài dòng và đầy kịch tính...

Tiếp theo chúng tôi sẽ mô tả một loạt thí nghiệm đơn giản việc này có thể được thực hiện ở nhà “trong bếp” hoặc trong phòng thí nghiệm của trường. Để giải thích chúng, chúng ta sẽ sử dụng kiến ​​thức đã được nhiều nhà khoa học thu được trong hàng trăm năm qua nhờ nhiều thí nghiệm đa dạng và phong phú.

Bây giờ, chúng ta sẽ tái tạo dưới dạng rất đơn giản một số giai đoạn nghiên cứu thực nghiệm, những kết luận từ đó làm cơ sở cho lý thuyết hiện đại về tương tác điện.

Để tiến hành thí nghiệm, trước hết bạn nên học cách thu được vật tích điện. Phương pháp đơn giản nhấtđạt được mục tiêu này - điện khí hóa bằng ma sát. Ví dụ, thủy tinh nhiễm điện tốt (nghĩa là mang điện) nếu nó cọ xát với lụa. Vẻ bề ngoài sạc điện biểu hiện ở chỗ một cây gậy như vậy bắt đầu hút các mảnh giấy, tóc, hạt bụi, v.v.

Người ta cũng có thể chứng minh rằng nhiều chất khác cũng bị nhiễm điện do ma sát. Biết trước kết quả, chúng ta sẽ chọn một thanh ebonite cọ xát với len làm “nguồn” điện thứ hai. Chúng ta hãy gọi điện tích xuất hiện trên kính là “thủy tinh” và điện tích trên ebonite là “nhựa”.

Tiếp theo, chúng ta cần một “thiết bị” có thể phản ứng với sự hiện diện của điện tích. Để làm điều này, hãy treo một chiếc kính nhẹ xoắn từ một mảnh giấy bạc lên một sợi chỉ. Thật dễ dàng để kiểm tra xem chiếc cốc này không bị tích điện - cho dù chúng ta có mang bút chì, tay, sách giáo khoa vật lý, v.v. đến đó bao nhiêu đi chăng nữa thì cũng không có tác dụng nào xuất hiện trên chiếc cốc.

Hãy đưa một que điện thủy tinh đã tích điện đến tấm thủy tinh chưa tích điện (Hình 141). Thủy tinh bị thu hút bởi nó, giống như những vật thể nhỏ khác. Dựa vào góc lệch của sợi dây (với khối lượng của cốc và chiều dài của sợi dây đã biết), người ta thậm chí có thể tính được lực hấp dẫn. Nếu thủy tinh không tiếp xúc với một thanh tích điện thì nó vẫn không được tích điện, điều này có thể dễ dàng xác minh bằng thực nghiệm. Nếu thủy tinh chạm vào một thanh tích điện, nó sẽ đẩy mạnh ra khỏi nó. Nếu bây giờ bạn tháo que ra, chiếc cốc sẽ được tích điện, bạn có thể kiểm tra điều này bằng cách đưa một vật khác không tích điện đến nó. Ví dụ, nó sẽ bị thu hút bởi bàn tay giơ lên.

Kết quả tương tự thu được nếu bạn thay một thanh thủy tinh cọ xát trên lụa bằng một thanh ebonite cọ xát trên len.

Vì vậy, trong các thí nghiệm này, sự khác biệt giữa điện "thủy tinh" và điện "nhựa" không xuất hiện.

Bây giờ, chúng ta sẽ không thảo luận tại sao một chiếc cốc không tích điện lại bị hút vào một cây gậy tích điện, và một chiếc cốc tích điện lại bị hút vào một bàn tay không tích điện. Kết luận duy nhất chúng ta có thể rút ra từ thí nghiệm là do tiếp xúc, chiếc cốc đã nhiễm điện. Do đó, điện tích có thể được truyền đi từ cơ thể này sang cơ thể khác.

Hãy lấy hai chiếc cốc giấy bạc giống hệt nhau và treo chúng cạnh nhau trên những sợi chỉ có cùng chiều dài. Nếu các cốc được tích điện bằng nhau (dùng thủy tinh hoặc thanh ebonite), thì các cốc sẽ đẩy nhau (Hình 142). Nếu những chiếc cốc được tích điện với những điện tích khác nhau thì chúng sẽ hút nhau.

Vì vậy, ta chứng minh rằng có ít nhất hai loại điện tích.

Đối với các thí nghiệm tiếp theo, hãy thay thế “cốc đo” bằng một thiết bị tiên tiến hơn gọi là điện kế (Hình 143). Thiết bị bao gồm một thanh kim loại và một con trỏ kim loại nhẹ có thể quay quanh một trục nằm ngang. Thiết bị này được đặt trong một hộp kim loại có nắp kính. Góc lệch của kim có thể được đo bằng thang đo. Thanh mũi tên được cố định trong thân bằng ống bọc mica. Thanh có mũi tên đóng vai trò tương tự như những chiếc cốc giấy bạc trong các thí nghiệm trước đây - khi một vật tích điện chạm vào thanh, điện tích sẽ truyền vào thanh và mũi tên, dẫn đến nó bị lệch. Hơn nữa, hướng lệch của mũi tên không phụ thuộc vào loại điện tích được báo cáo.

Đối với các thí nghiệm tiếp theo, chúng tôi sẽ sử dụng hai điện nghiệm giống hệt nhau. Hãy sạc một trong số chúng bằng cách sử dụng một thanh thủy tinh chẳng hạn. Tiếp theo, chúng ta hãy bắt đầu nối các thanh điện kế bằng cách sử dụng Vật liệu khác nhau. Khi nối thanh bằng que gỗ, thủy tinh không tích điện, ebonite, que nhựa; sợi dệt, không có thay đổi nào xảy ra - một điện kế vẫn được tích điện, điện kế thứ hai không được tích điện. Nếu bạn nối các thanh bằng dây kim loại thì cả hai điện kế đều được tích điện. Hơn nữa, độ lệch của kim điện kế được tích điện ban đầu sẽ giảm (Hình 144).

Từ kết quả thí nghiệm này, có thể rút ra hai kết luận quan trọng: thứ nhất, một số vật liệu (kim loại) có thể truyền điện tích, số khác (thủy tinh, nhựa, gỗ) thì không; thứ hai, mức phí có thể thay đổi, nhiều hay ít. Các thí nghiệm tương tự có thể được lặp lại bằng cách sử dụng loại điện thứ hai (“nhựa”). Kết quả sẽ giống nhau - các vật liệu dẫn điện “thủy tinh” cũng dẫn điện “nhựa”. Nếu điện tích “thủy tinh” được phân phối lại giữa các điện kế thì điện tích “nhựa” cũng hoạt động.

Vì vậy, chúng ta có thể chia vật liệu thành hai nhóm - nhóm truyền điện tích (những vật liệu này được gọi là dây dẫn) và những chất không truyền điện tích (chúng được gọi là chất cách điện). Nhân tiện, thanh điện kế được tách ra khỏi thân bằng cách sử dụng ống lót cách điện để điện tích không “lan rộng” ra khắp thân mà vẫn đọng lại trên thanh và con trỏ.

Độ lệch khác nhau của kim điện kế cho thấy rõ ràng rằng lực tương tác giữa các vật tích điện có thể khác nhau và do đó độ lớn của điện tích có thể khác nhau. Do đó, điện tích có thể được đặc trưng bởi một giá trị số nhất định (chứ không phải như chúng tôi đã nói trước đó - "có hay không").

Khác kết quả thú vị- Nếu dùng tay chạm vào thanh điện kế đã tích điện thì điện kế sẽ phóng điện - điện tích sẽ biến mất. Ngay cả trên cơ sở những quan sát định tính này, người ta vẫn có thể giải thích được điện tích biến mất ở đâu khi chạm vào tay. Cơ thể con người là chất dẫn điện nên điện tích có thể truyền vào cơ thể con người.

Để xác nhận quan điểm này về bản chất định lượng của điện tích, người ta có thể thực hiện thí nghiệm sau đây. Hãy sạc một điện kế và chú ý góc lệch của kim. Hãy kết nối nó với điện kế thứ hai - góc lệch của kim sẽ giảm đáng kể. Chúng ta hãy loại bỏ tiếp điểm giữa các thiết bị và bàn tay, xả điện kế thứ hai, sau đó chúng ta kết nối lại các điện kế - độ lệch của kim sẽ giảm trở lại. Vì vậy, điện tích có thể được chia thành các phần. Bạn cũng có thể tiến hành thí nghiệm ngược lại - thêm dần điện tích vào điện kế.

Bây giờ hãy “trộn” hai loại điện có sẵn. Để làm điều này, chúng tôi sạc một điện kế bằng điện “thủy tinh” và điện kế thứ hai bằng điện “nhựa”, cố gắng đảm bảo rằng độ lệch ban đầu của kim của cả hai điện kế là gần như nhau. Sau đó, chúng ta nối các thanh điện kế bằng dây kim loại (trên tay cầm cách điện để điện tích không thoát ra ngoài). Kết quả của thí nghiệm này có thể gây ngạc nhiên - cả hai điện nghiệm đều được phóng điện, hoặc điện "thủy tinh" và "nhựa" bị trung hòa và bù trừ cho nhau (Hình 145). Do đó, hóa ra là có thể gán các dấu đại số khác nhau cho các loại điện tích khác nhau - gọi một điện tích dương, điện tích kia âm. Thật hợp lý khi cho rằng cường độ tương tác phụ thuộc vào điện tích ròng. Nếu ban đầu các điện kế được sạc bằng các loại điện khác nhau, nhưng ở các mức độ khác nhau (độ lệch của các mũi tên là khác nhau), và sau đó chúng được kết nối, thì sẽ chỉ xảy ra sự bù một phần điện tích - các mũi tên sẽ bị lệch, nhưng đến ở mức độ thấp hơn nhiều.

Trong lịch sử, điện tích “thủy tinh” được gọi là điện tích dương và điện tích “nhựa” trở nên âm.

Thiết bị mà chúng tôi đã mô tả, một điện kế, chỉ cho phép chúng tôi đánh giá độ lớn của điện tích một cách định tính; không thể thực hiện các phép đo định lượng với nó. Ví dụ, hãy thử đưa tay của bạn đến một điện kế đã tích điện (không chạm vào que) - độ lệch của kim sẽ tăng lên! Đưa một que tích điện vào que không tích điện mà không chạm vào que - mũi tên sẽ lệch hướng, mặc dù điện kế không được tích điện. Chúng ta sẽ quay lại giải thích những sự thật này sau.

Bằng cách treo những quả bóng nhẹ bằng giấy bạc lên hai sợi dây và dùng một thanh thủy tinh cọ xát vào lụa chạm vào từng quả bóng, bạn có thể thấy rằng các quả bóng sẽ đẩy nhau. Sau đó, nếu bạn chạm vào một quả bóng bằng một thanh thủy tinh cọ xát trên lụa và quả bóng kia bằng một thanh ebonite cọ xát trên lông thú, các quả bóng sẽ hút nhau. Điều này có nghĩa là các thanh thủy tinh và ebonit khi cọ xát sẽ thu được phí của các dấu hiệu khác nhau , I E. tồn tại trong tự nhiên hai loại điện tích, mang dấu trái dấu: dương và âm. Chúng ta đồng ý cho rằng một thanh thủy tinh cọ xát trên lụa sẽ thu được nguồn điện dương , và một thanh gỗ ebonit cọ xát vào lông thú sẽ thu được điện tích âm .

Từ thí nghiệm được mô tả cũng suy ra rằng các vật tích điện tương tác với nhau. Sự tương tác của điện tích này được gọi là điện. trong đó tội danh cùng tên, những thứ kia. điện tích cùng dấu , đẩy nhau và các điện tích khác loại thì hút nhau.

Thiết bị hoạt động dựa trên hiện tượng lực đẩy của các vật tích điện giống nhau điện nghiệm- một thiết bị cho phép bạn xác định xem một cơ thể nhất định có được sạc hay không và điện kế, một thiết bị cho phép bạn ước tính giá trị của điện tích.

Nếu bạn chạm vào que của máy nghiệm điện có vật tích điện, các lá của máy nghiệm điện sẽ phân tán vì chúng sẽ mang điện tích cùng dấu. Điều tương tự sẽ xảy ra với kim của điện kế nếu bạn chạm vào thanh của nó với một vật tích điện. Trong trường hợp này, điện tích càng lớn thì góc lệch của mũi tên so với thanh càng lớn.

Từ các thí nghiệm đơn giản, có thể suy ra rằng lực tương tác giữa các vật tích điện có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn tùy thuộc vào độ lớn của điện tích thu được. Vì vậy, chúng ta có thể nói rằng điện tích một mặt đặc trưng cho khả năng tương tác điện của cơ thể, mặt khác là đại lượng quyết định cường độ của tương tác này.

Khoản phí được biểu thị bằng chữ cái q , lấy làm đơn vị điện tích mặt dây chuyền: [q ] = 1 Cl.

Nếu bạn chạm vào một điện kế bằng một que tích điện, sau đó nối điện kế này với một thanh kim loại với một điện kế khác thì điện tích trên điện kế thứ nhất sẽ được chia cho hai điện kế. Sau đó, bạn có thể kết nối điện kế với một số điện kế khác và điện tích sẽ được chia cho chúng. Như vậy điện tích có tính chất có thể chia hết . Giới hạn phân chia điện tích, tức là điện tích nhỏ nhất tồn tại trong tự nhiên là điện tích điện tử. Điện tích của electron âm và bằng 1,6*10 -19Cl. Bất kỳ điện tích nào khác là bội số của điện tích.

Giống như khái niệm khối lượng hấp dẫn của vật thể trong cơ học Newton, khái niệm điện tích trong điện động lực học là khái niệm cơ bản, cơ bản.

Sạc điện là một đại lượng vật lý đặc trưng cho tính chất của các hạt hoặc vật thể tham gia vào các tương tác lực điện từ.

Điện tích thường được biểu thị bằng các chữ cái q hoặc Q.

Tổng thể của tất cả các dữ kiện thực nghiệm đã biết cho phép chúng ta rút ra các kết luận sau:

Có hai loại điện tích, thường được gọi là điện tích dương và điện tích âm.

Điện tích có thể được chuyển (ví dụ, bằng cách tiếp xúc trực tiếp) từ cơ thể này sang cơ thể khác. Không giống như khối lượng cơ thể, điện tích không phải là đặc tính không thể thiếu của một cơ thể nhất định. Cùng một cơ thể trong những điều kiện khác nhau có thể có điện tích khác nhau.

Các điện tích cùng loại thì đẩy nhau, các điện tích khác loại thì hút nhau. Điều này cũng cho thấy sự khác biệt cơ bản lực điện từ từ lực hấp dẫn. Lực hấp dẫn luôn là lực hấp dẫn.

Một trong những định luật cơ bản của tự nhiên là quy luật được thiết lập bằng thực nghiệm định luật bảo toàn điện tích .

Trong một hệ cô lập, tổng đại số điện tích của tất cả các vật thể không đổi:

Định luật bảo toàn điện tích phát biểu rằng trong một hệ kín gồm các vật thể không thể quan sát được quá trình tạo ra hoặc biến mất các điện tích chỉ một dấu.

Theo quan điểm hiện đại, hạt mang điện là các hạt cơ bản. Tất cả các vật thể bình thường đều bao gồm các nguyên tử, bao gồm các proton tích điện dương, các electron tích điện âm và các hạt trung tính - neutron. Proton và neutron là một phần của hạt nhân nguyên tử, electron tạo thành vỏ electron của nguyên tử. Điện tích của proton và electron có độ lớn bằng nhau và bằng điện tích cơ bản e.

Trong một nguyên tử trung hòa, số proton ở hạt nhân bằng số electron ở lớp vỏ. Số này được gọi là số nguyên tử . Một nguyên tử của một chất nhất định có thể mất một hoặc nhiều electron hoặc nhận thêm một electron. Trong những trường hợp này, nguyên tử trung tính biến thành ion tích điện dương hoặc âm.

Điện tích chỉ có thể được truyền từ vật này sang vật khác theo những phần chứa một số nguyên điện tích cơ bản. Do đó, điện tích của một vật là một đại lượng rời rạc:

Các đại lượng vật lý chỉ có thể nhận một dãy giá trị rời rạc được gọi là lượng tử hóa . Điện tích cơ bản e là lượng tử (phần nhỏ nhất) của điện tích. Cần lưu ý rằng trong vật lý hiện đại các hạt cơ bản, giả định sự tồn tại của cái gọi là quark - các hạt có điện tích phân số và Tuy nhiên, các quark vẫn chưa được quan sát thấy ở trạng thái tự do.

Trong các thí nghiệm thông thường trong phòng thí nghiệm, điện kế ( hoặc điện nghiệm) - một thiết bị gồm một thanh kim loại và một con trỏ có thể quay quanh một trục nằm ngang (Hình 1.1.1). Thanh mũi tên được cách ly khỏi thân kim loại. Khi một vật tích điện tiếp xúc với thanh điện kế, các điện tích cùng dấu sẽ được phân bố trên thanh và kim điện kế. Lực đẩy điện làm cho kim quay một góc nhất định, nhờ đó người ta có thể xác định được điện tích truyền vào que điện kế.

Điện kế là một dụng cụ khá thô sơ; nó không cho phép người ta nghiên cứu lực tương tác giữa các điện tích. Định luật tương tác của các điện tích đứng yên lần đầu tiên được phát hiện bởi nhà vật lý người Pháp Charles Coulomb vào năm 1785. Trong các thí nghiệm của mình, Coulomb đã đo lực hút và lực đẩy của các quả cầu tích điện bằng một thiết bị do ông thiết kế - cân xoắn (Hình 1.1.2) , điều đó cực kỳ khác biệt độ nhạy cao. Ví dụ, thanh cân bằng được quay 1° dưới tác dụng của một lực cỡ 10 -9 N.

Ý tưởng của các phép đo dựa trên phỏng đoán xuất sắc của Coulomb rằng nếu một quả bóng tích điện được tiếp xúc với cùng một quả bóng không tích điện, thì điện tích của quả bóng đầu tiên sẽ được chia đều cho chúng. Vì vậy, người ta đã chỉ ra một cách để thay đổi điện tích của quả bóng hai, ba lần, v.v. Trong các thí nghiệm của Coulomb, người ta đã đo được sự tương tác giữa các quả bóng có nhiều kích cỡ. khoảng cách ít hơn giữa họ. Những vật tích điện như vậy thường được gọi là phí điểm.

Phí điểm được gọi là vật tích điện, kích thước của nó có thể bỏ qua trong điều kiện của bài toán này.

Dựa trên nhiều thí nghiệm, Coulomb đã thiết lập định luật sau:

Lực tương tác giữa các điện tích đứng yên tỷ lệ thuận với tích của các mô đun điện tích và tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng:

Lực tương tác tuân theo định luật III Newton:

Chúng là lực đẩy khi các điện tích cùng dấu và lực hút khi dấu hiệu khác nhau(Hình 1.1.3). Sự tương tác của các điện tích đứng yên được gọi là tĩnh điện hoặc Coulomb sự tương tác. Nhánh điện động lực học nghiên cứu tương tác Coulomb được gọi là tĩnh điện .

Định luật Coulomb đúng đối với vật tích điện điểm. Trong thực tế, định luật Coulomb được thỏa mãn nếu kích thước của các vật tích điện nhỏ hơn nhiều so với khoảng cách giữa chúng.

Hệ số tỷ lệ k trong định luật Coulomb phụ thuộc vào việc lựa chọn hệ đơn vị. Trong hệ SI quốc tế, đơn vị điện tích được lấy là mặt dây chuyền(Cl).

mặt dây chuyền là một điện tích truyền trong 1 s qua tiết diện của dây dẫn có cường độ dòng điện bằng 1 A. Đơn vị của dòng điện (Ampe) trong SI cùng với đơn vị là chiều dài, thời gian và khối lượng đơn vị đo cơ bản.

hệ số k trong hệ SI nó thường được viết là:

Ở đâu - hằng số điện .

Trong hệ SI, điện tích cơ bản e tương đương với:

Kinh nghiệm cho thấy lực tương tác Coulomb tuân theo nguyên lý chồng chất:

Nếu một vật tích điện tương tác đồng thời với một số vật tích điện thì lực tạo ra tác dụng lên một vật thể nhất định bằng tổng vectơ các lực tác dụng lên vật thể này từ tất cả các vật thể tích điện khác.

Cơm. 1.1.4 giải thích nguyên lý chồng chất bằng ví dụ về tương tác tĩnh điện của ba vật tích điện.

Nguyên lý chồng chất là một quy luật cơ bản của tự nhiên. Tuy nhiên, việc sử dụng nó đòi hỏi một số thận trọng khi chúng ta nói về sự tương tác của các vật tích điện có kích thước hữu hạn (ví dụ, hai quả bóng tích điện dẫn điện 1 và 2). Nếu đưa quả bóng tích điện thứ ba vào hệ gồm hai quả bóng tích điện thì tương tác giữa 1 và 2 sẽ thay đổi do phân phối lại phí.

Nguyên lý chồng chất phát biểu rằng khi phân phối phí nhất định (cố định) trên tất cả các vật thể, lực tương tác tĩnh điện giữa hai vật bất kỳ không phụ thuộc vào sự có mặt của các vật tích điện khác.

I. V. Ykovlev | Vật liệu vật lý | MathUs.ru

Điện động lực học

Sách hướng dẫn này được dành cho phần thứ ba “Điện động lực học” của Bộ mã hóa Kỳ thi Thống nhất về vật lý. Nó bao gồm các chủ đề sau.

Điện hóa các cơ quan. Tương tác của phí. Hai loại phí. Định luật bảo toàn điện tích. Định luật Cu lông.

Tác dụng của điện trường lên điện tích. Cường độ điện trường. Nguyên lý chồng chất của điện trường.

Tiềm năng trường tĩnh điện. Tiềm năng điện trường. Điện áp (chênh lệch tiềm năng).

Vật dẫn điện trong điện trường. Chất điện môi trong điện trường.

Công suất điện. Tụ điện. Năng lượng điện trường của tụ điện.

Dòng điện không đổi. Sức mạnh hiện tại. Vôn. Điện trở. Định luật Ohm cho một đoạn mạch.

Kết nối song song và nối tiếp của dây dẫn. Kết nối hỗn hợp của dây dẫn.

Công việc dòng điện. Định luật Joule-Lenz. Cường độ dòng điện.

Lực điện động. Điện trở trong của nguồn hiện tại. Định luật Ohm cho mạch điện hoàn chỉnh.

Chất mang điện tích tự do trong kim loại, chất lỏng và chất khí.

Chất bán dẫn. Độ dẫn điện nội tại và tạp chất của chất bán dẫn.

Tương tác của nam châm. Từ trường của dây dẫn mang dòng điện. Công suất ampe. Lực Lorentz.

Hiện tượng cảm ứng điện từ. Từ thông. Định luật cảm ứng điện từ Faraday. Quy tắc Lenz.

Tự cảm ứng. Điện cảm. Năng lượng từ trường.

Dao động điện từ tự do. Mạch dao động. Dao động điện từ cưỡng bức. Cộng hưởng. Dao động điện từ hài hòa.

Dòng điện xoay chiều. Sản xuất, truyền tải và tiêu thụ năng lượng điện.

Trường điện từ.

Tính chất của sóng điện từ. Các loại khác nhau bức xạ điện từ và ứng dụng của nó

Hướng dẫn này cũng có một số tài liệu bổ sung, không có trong bộ mã hóa Kỳ thi Thống nhất (nhưng được đưa vào chương trình giảng dạy của trường!). Tài liệu này cho phép bạn hiểu rõ hơn về các chủ đề được đề cập.

1.2 Điện hóa cơ thể . . . . . . . 7

2.1 Nguyên lý chồng chất . 11

2.2 Định luật Coulomb trong điện môi . . 12

3.1 Tầm xa và tầm ngắn 13

3.2 điện trường . . 13

3.3 Cường độ trường điện tích điểm 14

3.4 Nguyên lý chồng chất của điện trường . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

3.5 Trường của một mặt phẳng tích điện đều. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

3.6 Đường sức điện trường. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

4.1 Lực lượng bảo thủ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

4.2 Tiềm năng trường tĩnh điện. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

4.3 Thế năng của một điện tích trong một trường đều. . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

4.6 Sự khác biệt tiềm năng. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

4.7 Nguyên lý chồng chất của thế năng. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

4.8 Trường đồng nhất: mối quan hệ giữa điện áp và cường độ. . . . . . . . . . . . . . . . 24

5.2 Sạc bên trong dây dẫn. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

6.1 Hằng số điện môi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

6.2 Điện môi cực. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

6.3 Chất điện môi không phân cực. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

7.1 Điện dung của một dây dẫn đơn độc. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

7.2 Điện dung của tụ điện bản song song. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

7.3 Năng lượng của tụ điện tích điện. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

7.4 Năng lượng điện trường. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

8.1 Hướng của dòng điện. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

8.2 Tác dụng của dòng điện. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

8.5 Điện trường cố định. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

9.1 Định luật Ohm cho đoạn mạch. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

9.2 Điện trở. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

11.1 Công việc hiện tại. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

11.2 Dòng điện. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

11.3 Định luật Joule-Lenz. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

12.3 Hiệu suất mạch điện. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

12.4 Định luật Ohm cho diện tích không đồng nhất. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

13.1 Điện tử tự do. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63

13.2 Thí nghiệm của Rikke. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

14.1 sự phân ly điện phân. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

14.2 Độ dẫn ion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

14.3 Điện phân. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

15.1 Miễn phí tiền gas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

15.2 Xả không tự duy trì. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

16.1 Liên kết cộng hóa trị. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

16.2 Cấu trúc tinh thể của silicon. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78

16.3 Tự dẫn điện. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

16.4 Độ dẫn tạp chất. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

Tiếp giáp 16,5 p–n. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

17.1 Tương tác nam châm. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86

17.2 Đường sức từ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

17.5 Từ trường của cuộn dây có dòng điện. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

17.6 Từ trường của cuộn dây hiện tại. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

19.2 Sức điện động cảm ứng. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

19.3 Định luật cảm ứng điện từ Faraday. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99

19.4 Quy tắc Lenz. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

19.7 Điện trường xoáy. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103

19.8 Lực điện động cảm ứng trong dây dẫn chuyển động. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

21.4 Định luật điều hòa dao động trong mạch. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

21.5 Dao động điện từ cưỡng bức. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

24.1 Cường độ dòng điện qua điện trở. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132

24.2 Cường độ dòng điện qua tụ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134

24.3 Cường độ dòng điện qua cuộn dây. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136

26.1 Giả thuyết của Maxwell. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145

26.2 Khái niệm trường điện từ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146

27.1 Mạch dao động hở. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

27.2 Tính chất của sóng điện từ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

27.3 Mật độ thông lượng bức xạ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152

27.4 Các loại bức xạ điện từ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154

1 Sạc điện

Tương tác điện từ là một trong những tương tác cơ bản nhất trong tự nhiên. Lực đàn hồi và lực ma sát, áp suất của chất lỏng và chất khí, và nhiều lực khác có thể giảm xuống thành lực điện từ giữa các hạt vật chất. Bản thân các tương tác điện từ không còn bị quy giản thành các loại tương tác khác sâu hơn nữa.

Một loại tương tác cơ bản không kém là lực hấp dẫn – lực hấp dẫn của hai vật bất kỳ. Tuy nhiên, có một số khác biệt quan trọng giữa tương tác điện từ và tương tác hấp dẫn.

1. Không phải ai cũng có thể tham gia vào các tương tác điện từ mà chỉ những tương tác mang điện.

vật thể (có điện tích).

2. Tương tác hấp dẫn luôn là lực hút của vật này với vật khác. Tương tác điện từ có thể là lực hút hoặc lực đẩy.

3. Tương tác điện từ mạnh hơn nhiều so với tương tác hấp dẫn. Ví dụ, lực đẩy điện của hai electron là 10 42 lần lực hấp dẫn của chúng đối với nhau.

Mỗi vật tích điện có một lượng điện tích q nhất định. Điện tích là đại lượng vật lý quyết định cường độ tương tác điện từ giữa các vật thể tự nhiên. Đơn vị của điện tích là coulomb (C)1.

1.1 Hai loại phí

Vì tương tác hấp dẫn luôn là lực hút nên khối lượng của mọi vật đều không âm. Nhưng điều này không đúng với các khoản phí. Thật thuận tiện khi mô tả hai loại tương tác điện từ, lực hút và lực đẩy, bằng cách đưa ra hai loại điện tích: dương và âm.

Các điện tích khác dấu thì hút nhau, các điện tích cùng dấu thì đẩy nhau. Điều này được minh họa trong hình. 1 ; Các quả bóng lơ lửng trên các sợi dây có điện tích dấu này hoặc dấu khác.

Cơm. 1. Tương tác giữa hai loại điện tích

Sự biểu hiện phổ biến của lực điện từ được giải thích là do nguyên tử của bất kỳ chất nào đều chứa các hạt tích điện: hạt nhân nguyên tử chứa các proton tích điện dương và các electron tích điện âm chuyển động theo quỹ đạo xung quanh hạt nhân. Điện tích của proton và electron có độ lớn bằng nhau và số lượng proton trong hạt nhân bằng số lượng electron trên quỹ đạo, và do đó hóa ra toàn bộ nguyên tử là trung hòa về điện. Đây là lý do tại sao trong điều kiện bình thường chúng ta không nhận thấy ảnh hưởng điện từ của người khác

1 Đơn vị sạc được xác định thông qua đơn vị hiện tại. 1 C là điện tích chạy qua tiết diện dây dẫn trong 1 s với dòng điện 1 A.

vật thể: tổng điện tích của mỗi vật thể bằng 0 và các hạt tích điện được phân bố đều trong thể tích của vật thể. Nhưng nếu tính trung hòa về điện bị vi phạm (ví dụ, do điện khí hóa), cơ thể ngay lập tức bắt đầu tác động lên các hạt tích điện xung quanh.

Tại sao chỉ có hai loại điện tích mà không phải một số loại điện tích khác trong khoảnh khắc này không biết. Chúng ta chỉ có thể khẳng định rằng việc chấp nhận thực tế này là cơ bản sẽ cung cấp một mô tả đầy đủ về tương tác điện từ.

Điện tích của proton là 1,6 10 19 C. Điện tích của electron trái dấu và bằng

1;6 10 19 Cl. Kích cỡ

e = 1;6 10 19 Cl

gọi là điện tích cơ bản. Đây là điện tích tối thiểu có thể có: các hạt tự do có điện tích nhỏ hơn không được phát hiện trong các thí nghiệm. Vật lý vẫn chưa thể giải thích tại sao thiên nhiên có điện tích nhỏ nhất và tại sao độ lớn của nó lại chính xác như vậy.

Điện tích của vật q bất kỳ luôn bao gồm một số nguyên các điện tích cơ bản:

Nếu q< 0, то тело имеет избыточное количество N электронов (по сравнению с количеством протонов). Если же q >0 thì ngược lại vật thiếu electron: có thêm N proton.

1.2 Điện hóa cơ thể

Để một cơ thể vĩ mô phát huy tác dụng ảnh hưởng điện sang các vật thể khác thì nó phải được nhiễm điện. Điện khí hóa là sự vi phạm tính trung hòa điện của cơ thể hoặc các bộ phận của nó. Kết quả của quá trình điện khí hóa là cơ thể có khả năng tương tác điện từ.

Một trong những cách để nhiễm điện cho một vật thể là truyền một điện tích cho nó, tức là đạt được lượng điện tích vượt quá cùng dấu trong một vật thể nhất định. Điều này rất dễ thực hiện bằng cách sử dụng ma sát.

Vì vậy, khi thanh thủy tinh cọ xát với lụa thì một phần điện tích âm của nó sẽ chuyển sang mảnh lụa. Kết quả là thanh gỗ nhiễm điện dương và mảnh lụa nhiễm điện âm. Nhưng khi cọ xát một que ebonite với len, một số điện tích âm được truyền từ len sang que: que nhiễm điện âm và len nhiễm điện dương.

Phương pháp truyền điện cho vật thể này được gọi là điện khí hóa bằng ma sát. Bạn gặp phải ma sát điện mỗi khi cởi áo len qua đầu ;-)

Một loại điện khí hóa khác được gọi là cảm ứng tĩnh điện, hay điện khí hóa thông qua tác động. Trong trường hợp này, tổng điện tích của cơ thể vẫn bằng 0, nhưng được phân phối lại sao cho điện tích dương tích lũy ở một số bộ phận của cơ thể và điện tích âm ở những bộ phận khác.

Cơm. 2. Cảm ứng tĩnh điện

Chúng ta hãy nhìn vào hình. 2. Ở một khoảng cách nào đó so với vật kim loại có một điện tích dương q. Nó thu hút các điện tích kim loại âm (electron tự do), tích tụ trên các vùng bề mặt cơ thể gần điện tích nhất. Điện tích dương không được bù vẫn còn ở các khu vực xa.

Mặc dù thực tế là tổng điện tích của cơ thể kim loại vẫn bằng 0, nhưng sự phân tách điện tích trong không gian đã xảy ra trong cơ thể. Nếu bây giờ chúng ta chia cơ thể dọc theo đường chấm chấm thì nửa bên phải sẽ tích điện âm và nửa bên trái sẽ tích điện dương.

Bạn có thể quan sát quá trình điện khí hóa của cơ thể bằng máy quang điện. Một máy đo điện đơn giản được minh họa2 trong Hình 3.

Cơm. 3. Điện nghiệm

Điều gì xảy ra trong trường hợp này? Một que tích điện dương (ví dụ, đã được cọ xát trước đó) được đưa vào đĩa điện nghiệm và thu điện tích âm trên đó. Bên dưới, trên các lá chuyển động của điện nghiệm, vẫn còn các điện tích dương không bù; Đẩy nhau ra xa, những chiếc lá di chuyển theo những hướng khác nhau. Nếu bạn tháo cây gậy ra, các điện tích sẽ trở về vị trí ban đầu và những chiếc lá sẽ rơi trở lại.

Hiện tượng cảm ứng tĩnh điện trên quy mô lớn được quan sát thấy khi có giông bão. Trong bộ lễ phục. 4 chúng ta thấy một đám mây giông bay qua trái đất3.

Cơm. 4. Điện khí hóa trái đất bằng đám mây giông

Có những mảnh băng bên trong đám mây kích cỡ khác nhau, được trộn lẫn bởi các dòng không khí dâng cao, va chạm với nhau và trở nên nhiễm điện. Hóa ra điện tích âm tích tụ ở dưới cùng của đám mây và điện tích dương ở trên cùng.

tích điện âm Phần dưới cùng các đám mây tạo ra điện tích dương trên bề mặt trái đất bên dưới chúng. Xuất hiện tụ điện khổng lồ với hiệu điện thế khổng lồ

2 Hình ảnh từ en.wikipedia.org.

3 Hình ảnh từ Elementy.ru.

giữa đám mây và mặt đất. Nếu điện áp này đủ để phá vỡ khe hở không khí thì hiện tượng phóng điện thông thường sẽ xảy ra.

1.3 Định luật bảo toàn điện tích

Chúng ta hãy quay lại ví dụ về hiện tượng nhiễm điện do ma sát bằng cách cọ xát một cây gậy với một miếng vải. Trong trường hợp này, cây gậy và mảnh vải thu được các điện tích có độ lớn bằng nhau và trái dấu. Tổng điện tích của chúng bằng 0 trước khi tương tác và vẫn bằng 0 sau tương tác.

Ở đây chúng ta thấy định luật bảo toàn điện tích phát biểu: trong một hệ kín của các vật thể, tổng đại số các điện tích không thay đổi trong bất kỳ quá trình nào xảy ra với các vật thể này:

q1 + q2 + : : : + qn = const:

Tính khép kín của một hệ các vật thể có nghĩa là các vật thể này chỉ có thể trao đổi điện tích với nhau chứ không thể trao đổi điện tích với bất kỳ vật thể nào khác bên ngoài hệ thống này.

Khi điện khí hóa một cây gậy, không có gì đáng ngạc nhiên về sự bảo toàn điện tích: số lượng hạt tích điện rời khỏi cây gậy cũng như số lượng hạt tích điện đến mảnh vải (hoặc ngược lại). Điều đáng ngạc nhiên là trong hơn quá trình phức tạp, kèm theo sự biến đổi lẫn nhau của các hạt cơ bản và sự thay đổi số lượng hạt tích điện trong hệ, tổng điện tích vẫn được bảo toàn!

Ví dụ, trong hình. 5 cho thấy quá trình! e + e+ , tại đó phần bức xạ điện từ(gọi là photon) biến thành hai hạt tích điện electron e và positron e+. Quá trình như vậy hóa ra có thể thực hiện được trong những điều kiện nhất định, chẳng hạn như trong điện trường của hạt nhân nguyên tử.

Cơm. 5. Sự ra đời của cặp electron-positron

Điện tích của positron có độ lớn bằng điện tích của electron và trái dấu. Định luật bảo toàn điện tích được thoả mãn! Thật vậy, khi bắt đầu quá trình, chúng ta có một photon có điện tích bằng 0, và ở cuối quá trình, chúng ta có hai hạt có tổng điện tích bằng 0.

Định luật bảo toàn điện tích (cùng với sự tồn tại của điện tích cơ bản nhỏ nhất) là một thực tế khoa học cơ bản ngày nay. Các nhà vật lý vẫn chưa thể giải thích tại sao thiên nhiên lại hành xử theo cách này mà không phải cách khác. Chúng ta chỉ có thể tuyên bố rằng những sự thật này đã được xác nhận bằng nhiều thí nghiệm vật lý.

Trong bài học này, chúng ta sẽ tiếp tục làm quen với các “trụ cột” đặt điện động lực học - điện tích. Chúng ta sẽ nghiên cứu quá trình điện khí hóa, xem xét quá trình này dựa trên nguyên tắc nào. Chúng ta hãy nói về hai loại điện tích và xây dựng định luật bảo toàn các điện tích này.

Trong bài học trước chúng ta đã đề cập đến những thí nghiệm ban đầu về tĩnh điện. Tất cả đều dựa trên việc cọ xát chất này với chất khác và sự tương tác sâu hơn của các vật thể này với các vật thể nhỏ (mùn bụi, mảnh giấy vụn...). Tất cả những thí nghiệm này đều dựa trên quá trình điện khí hóa.

Sự định nghĩa.Điện khí hóa- sự tách biệt các điện tích. Điều này có nghĩa là các electron từ vật này chuyển sang vật khác (Hình 1).

Cơm. 1. Tách điện tích

Cho đến khi khám phá ra lý thuyết về hai điện tích cơ bản khác nhau và điện tích cơ bản của electron, người ta tin rằng điện tích đó là một loại chất lỏng siêu nhẹ vô hình nào đó, và nếu nó ở trên cơ thể thì cơ thể đó có điện tích và ngược lại.

Những thí nghiệm nghiêm túc đầu tiên về điện khí hóa các vật thể khác nhau, như đã đề cập trong bài học trước, được thực hiện bởi nhà khoa học và bác sĩ người Anh William Gilbert (1544-1603), nhưng ông không thể nhiễm điện vào các vật thể kim loại, và ông cho rằng điện khí hóa kim loại là không thể. Tuy nhiên, điều này hóa ra là sai sự thật và điều này sau đó đã được nhà khoa học người Nga Petrov chứng minh. Tuy nhiên, bước quan trọng tiếp theo trong nghiên cứu điện động lực học (cụ thể là phát hiện ra các điện tích khác nhau) được thực hiện bởi nhà khoa học người Pháp Charles Dufay (1698-1739). Kết quả của các thí nghiệm của mình, ông đã thiết lập được sự hiện diện của các điện tích, như ông gọi chúng là thủy tinh (ma sát của thủy tinh trên lụa) và nhựa (hổ phách trên lông thú).

Sau một thời gian, các định luật sau đã được hình thành (Hình 2):

1) các điện tích cùng loại đẩy nhau;

2) Các điện tích khác loại thì hút nhau.

Cơm. 2. Tương tác giữa các khoản phí

Các ký hiệu cho điện tích dương (+) và âm (-) được đưa ra bởi nhà khoa học người Mỹ Benjamin Franklin (1706-1790).

Theo thỏa thuận, người ta thường gọi điện tích hình thành trên thanh thủy tinh nếu bạn chà xát nó bằng giấy hoặc lụa (Hình 3) là dương và điện tích âm trên thanh ebonite hoặc hổ phách nếu bạn cọ xát nó với lông thú (Hình 2). 4).

Cơm. 3. Điện tích dương

Cơm. 4. Điện tích âm

Việc phát hiện ra electron của Thomson cuối cùng đã khiến các nhà khoa học hiểu rằng trong quá trình điện khí hóa, không có chất lỏng điện nào được truyền vào cơ thể và không có điện tích nào được áp dụng từ bên ngoài. Có sự phân bố lại các electron với tư cách là hạt mang điện tích âm nhỏ nhất. Ở vùng nơi chúng đến, số lượng của chúng lớn hơn số lượng proton dương. Do đó, xuất hiện một điện tích âm không bù. Ngược lại, ở khu vực mà chúng rời đi, xuất hiện sự thiếu các điện tích âm cần thiết để bù đắp cho các điện tích dương. Do đó, khu vực này trở nên tích điện dương.

Nó được thành lập không chỉ có sự hiện diện của hai các loại khác nhau các điện tích, mà còn có hai nguyên lý tương tác khác nhau của chúng: lực đẩy lẫn nhau của hai vật mang điện tích cùng dấu (cùng dấu) và do đó, lực hút của các vật mang điện tích trái dấu.

Điện hóa có thể được thực hiện theo nhiều cách:

• ma sát;
• bằng cách chạm vào;
• thổi;
• hướng dẫn (thông qua ảnh hưởng);
• chiếu xạ;
• tương tác hóa học.

Điện khí hóa bằng ma sát và điện khí hóa bằng tiếp xúc

Khi cọ xát thanh thủy tinh vào giấy thì thanh thủy tinh nhiễm điện dương. Khi tiếp xúc với giá đỡ kim loại, thanh truyền điện tích dương vào chùm giấy và các cánh hoa của nó đẩy nhau (Hình 5). Thí nghiệm này cho thấy rằng các điện tích cùng loại sẽ đẩy nhau.

Cơm. 5. Cảm ứng điện

Do ma sát với lông, ebonit mang điện tích âm. Đưa cây gậy này vào chùm giấy, chúng ta thấy các cánh hoa bị thu hút bởi nó như thế nào (xem Hình 6).

Cơm. 6. Sức hấp dẫn của phí khác biệt

Điện khí hóa thông qua ảnh hưởng (hướng dẫn)

Hãy đặt một cây thước lên giá có chùm lông. Sau khi nhiễm điện vào thanh thủy tinh, đưa nó lại gần thước. Ma sát giữa thước và giá đỡ sẽ nhỏ nên bạn có thể quan sát được sự tương tác giữa vật tích điện (cây gậy) và vật không mang điện (thước kẻ).

Trong mỗi thí nghiệm, các điện tích được tách ra; không có điện tích mới phát sinh (Hình 7).

Cơm. 7. Phân bổ lại phí

Vì vậy, nếu chúng ta truyền một điện tích đến cơ thể bằng bất kỳ phương pháp nào ở trên, thì tất nhiên, bằng cách nào đó, chúng ta cần phải ước tính độ lớn của điện tích này. Để làm điều này, một thiết bị điện kế được sử dụng, được phát minh bởi nhà khoa học người Nga M.V. Lomonosov (Hình 8).

Cơm. 8. MV Lomonosov (1711-1765)

Điện kế (Hình 9) bao gồm một hộp tròn, một thanh kim loại và một thanh ánh sáng có thể quay quanh một trục nằm ngang.

Cơm. 9. Điện kế

Bằng cách truyền một điện tích vào điện kế, trong mọi trường hợp (đối với cả điện tích dương và điện tích âm) chúng ta tích điện cho cả thanh và mũi tên cùng một điện tích, do đó mũi tên bị lệch. Góc lệch được sử dụng để ước tính điện tích (Hình 10).

Cơm. 10. Điện kế. Góc lệch

Nếu lấy một thanh thủy tinh nhiễm điện chạm vào điện kế thì kim sẽ lệch. Điều này cho thấy điện tích đã được truyền vào điện kế. Trong cùng một thí nghiệm với một thanh ebonite, điện tích này được bù (Hình 11).

Cơm. 11. Bồi thường phí điện kế

Vì người ta đã chỉ ra rằng không xảy ra sự tạo ra điện tích mà chỉ xảy ra sự phân phối lại, nên việc xây dựng định luật bảo toàn điện tích là hợp lý:

Trong một hệ kín, tổng đại số các điện tích không đổi(Hình 12). Một hệ thống khép kín là một hệ thống các vật thể mà từ đó các điện tích không thoát ra và các vật thể tích điện hoặc các hạt tích điện không đi vào.

Cơm. 13. Định luật bảo toàn điện tích

Định luật này gợi nhớ đến định luật bảo toàn khối lượng, vì điện tích chỉ tồn tại cùng với các hạt. Rất thường xuyên, các khoản phí được gọi bằng cách tương tự lượng điện.

Định luật bảo toàn điện tích chưa được giải thích đầy đủ, vì các điện tích chỉ xuất hiện và biến mất theo cặp. Nói cách khác, nếu các điện tích được sinh ra thì chỉ có các điện tích dương và âm cùng một lúc và có độ lớn bằng nhau.

Trong bài học tiếp theo chúng ta sẽ xem xét kỹ hơn các đánh giá định lượng về điện động lực học.

Thư mục

1. Tikhomirova S.A., Yavorsky B.M. Vật lý ( mức độ cơ bản của) - M.: Mnemosyne, 2012.
2. Gendenshtein L.E., Dick Yu.I. Vật lý lớp 10. - M.: Ilexa, 2005.
3. Kasyanov V.A. Vật lý lớp 10. - M.: Bustard, 2010.

1. Cổng thông tin Internet “youtube.com” ()
2. Cổng thông tin Internet “abcport.ru” ()
3. Cổng thông tin Internet “planeta.edu.tomsk.ru” ()

Bài tập về nhà

1. Trang 356: Số 1-5. Kasyanov V.A. Vật lý lớp 10. - M.: Bán thân. 2010.
2. Tại sao kim của điện nghiệm lại bị lệch khi chạm vào vật nhiễm điện?
3. Một quả bóng được tích điện dương, quả bóng thứ hai được tích điện âm. Khối lượng của các quả bóng sẽ thay đổi như thế nào khi chúng chạm vào nhau?
4. * Đưa một thanh kim loại đã tích điện vào quả cầu của một điện nghiệm đã tích điện mà không chạm vào nó. Độ lệch của kim sẽ thay đổi như thế nào?