Điện trường là gì? Tất tần tật thông tin về điện trường – Điện máy HOT

Điện trường được ứng dụng trong rất nhiều công việc xung quanh cuộc sống của mỗi chúng ta. Cụ thể điện trường là gì? cũng như những điều liên quan đến điện trường sẽ được chúng tôi cung cấp đầy đủ ngay trong bài viết sau đây!

Điện trường là gì?

Điện trường là dạng vật chất được bao xung quanh các điện tích. Điện trường tác dụng lực điện lên các điện tích khác được đặt trong nó. Những nơi nào có điện tích thì xung quanh điện tích sẽ có lực điện trường.

Nói cách khác, điện trường là môi trường điện được tạo ra bởi các đường lực điện bao quanh lấy điện tích. Điện trường là đại lượng có hướng và được biểu diễn thông qua vectơ cường độ điện trường. Đường sức điện chính là cách biểu diễn của cường độ điện trường.

Phương của vectơ cường độ điện trường được trùng với phương tiếp tuyến đường sức điện. Chiều của vectơ này được trùng với chiều của đường sức điện trường. Điện phổ là tập hợp các đường sức điện trường.

Xét về quy mô nguyên tử, điện trường là lực tương tác chính giữa hạt nhân và electron trong nguyên tử. Cả điện trường và từ trường đều là những dạng biểu hiện cơ bản của lực điện từ.

Làm thế nào để nhận biết được sự tồn tại của điện trường?

Với mắt thường bạn sẽ không thể nhận thấy được sự tồn tại của điện trường. Thông qua các hiện tượng vật lý bạn hoàn toàn có thể nhận biết được có điện trường hay không.

Tương tự như trường hấp dẫn, bạn hoàn toàn không thể nhìn thấy nó, nhưng qua chuyển động rơi về tâm Trái Đất của các vật bạn sẽ nhận ra được trường hấp dẫn có tồn tại.

Khi bạn đưa một bóng đèn nhỏ lại gần quả cầu plasma tích điện đang đứng yên, bạn sẽ thấy đèn phát sáng. Tăng dần khoảng cách giữa bóng đèn và quả cầu plasma bạn sẽ thấy rằng độ sáng giảm dần cho tới khi tắt hẳn.​

Với hiện tượng trên, ngoài môi trường không khí bao quanh quả cầu plasma phải tồn tại một môi trường đặc biệt khác (điện trường), điện trường tác dụng điện lên bóng đèn, từ đó làm cho nó phát sáng.

Độ sáng của bóng đèn được tỉ lệ nghịch với khoảng cách từ bóng đèn cho đến quả cầu, điều này chứng tỏ tác dụng của Điện trường lên bóng đèn sẽ giảm dần theo khoảng cách.

Buộc sợi dây vào một quả cầu với đầu được gắn các mút xốp. Thời điểm ban đầu, khi quả cầu chưa tích điện các mút xốp sẽ rũ xuống vì tác dụng của trọng lực.

Trong khi thực hiện tích điện cho quả cầu, các mút xốp sẽ được bay lơ lửng trong không trung với nhiều hướng khác nhau.​

Qua những hiện tượng vật lý trên có thể thấy điện trường tác dụng theo mọi hướng trong không gian.

Cường độ điện trường là gì?

Điện trường cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho tác dụng lực của điện trường tại chính điểm đó. Đại lượng này được xác định bởi thương số giữa độ lớn của lực điện F tác dụng lên một điện tích thử q (dương).

E = F/q

Đơn vị đo của cường độ điện trường là: Vôn trên mét (ký hiệu V/m).

Công thức tính cường độ điện trường tại 1 điện tích điểm như sau:

Trong đó:

• E: là ký hiệu của cường độ điện trường (V/m)
• k = 9.10^9 (N.m²/C²)
• q: là độ lớn của điện tích
• ε: được xem là ký hiệu của hằng số điện môi ở trong môi trường
• r: là khoảng cách tính từ điện tích đến điểm ta xét.

Vectơ cường độ điện trường

Lực F là đại lượng có dạng vectơ, trong khi đó điện tích q là đại lượng không có hướng. Vì thế, cường độ điện trường E là đại lượng vectơ. Biểu diễn cường độ điện trường bằng , có phương cũng như chiều được trùng với phương và chiều của lực điện tác dụng tới điện tích thử q (dương).

Ví dụ: Điện trường trong khí quyển gần mặt đất 200 V/m, hướng thẳng đứng từ trên xuống dưới. Một posielectron (+e=1,6.10−19C) trong điện trường này sẽ chịu tác dụng bởi một lực điện có cường độ và hướng ra sao?

Đáp án: 3,2.10 mũ −17 N với hướng thẳng đứng từ trên xuống.

Xem thêm

Máy nén nước là gì? Tìm hiểu về các loại máy nén nước hiện nay

Đường sức điện

Qua các thí nghiệm, có thể thấy rằng các hạt nhỏ bị nhiễm điện được nằm dọc theo phương của lực điện. Tập hợp các hạt nhỏ này sẽ nằm dọc theo đường có tiếp tuyến tại mỗi điểm nằm theo phương của vectơ cường độ điện trường tại đó.

Những đường có đặc điểm như trên được gọi là một đường sức điện. Cụ thể như sau:

Định nghĩa đường sức điện

Đường sức điện là đường có tiếp tuyến tại mỗi điểm được trùng với giá của vectơ cường độ điện trường tại chính điểm đó. Nói theo cách khác, đó chính là đường mà lực điện tác dụng dọc theo nó.

Đặc điểm của đường sức điện

Các đường sức điện có những đặc điểm như sau:

• Với mỗi điểm ở trong điện trường sẽ chỉ có một và chỉ 1 đường sức điện đi qua.
• Đường sức điện là những đường có hướng, tại 1 điểm, hướng của đường sức điện chính là hướng của vectơ cường độ điện trường ở điểm đó.
• Điện trường tĩnh là một trường thế có đường sức điện là đường không khép kín. Theo đó, đường này sẽ đi ra từ điện tích dương, kết thúc ở điện tích âm.

• Đường sức từ rất dày đặc, tuy nhiên người ta chỉ vẽ một vài đường theo quy tắc: Số đường sức từ đi qua một điện tích được đặt vuông góc với đường sức điện tại điểm ta xét sẽ tỷ lệ với cường độ điện trường ở điểm đó.

Điện trường đều là gì?

Điện trường đều là dòng điện trường có vectơ cường độ điện trường có cùng phương, cùng chiều và cùng độ lớn tại mọi điểm. Lúc này, đường sức điện chính là các đường thẳng song song, cách đều nhau.

Điện trường được xét trong một điện môi đồng chất giữa 2 bản kim loại phẳng, chúng được đặt song song với nhau, với điện tích bằng nhau, trái dấu là một điện trường đều.

Điện trường xoáy là gì?

Điện trường xoáy là điện trường với các đường sức là những đường cong kín. Tại nơi có điện trường được biến thiên theo thời gian thì nơi đó sẽ xuất hiện một từ trường xoáy.

Đường sức đối với từ trường luôn khép kín. Điện từ trường là trường thống nhất với 2 thành phần điện trường biến thiên và từ trường biến thiên.

Năng lượng điện trường là gì?

Với tụ điện được tích điện, 2 bản cực của tụ tích điện trái dấu. Điều này tạo ra điện trường hướng từ bản dương sang bản âm của tụ. Điện trường này giúp sinh ra năng lượng (thế năng), vì thế nó được gọi là năng lượng điện trường của tụ điện.

Như vậy, năng lượng điện trường cũng là năng lượng của tụ điện.

Ta có công thức tính năng lượng điện trường như sau:

W = ½.C.U² = ½.Q.U = ½.Q²/C

Trong đó:

• W: là năng lượng điện trường
• Q: là điện tích (C)
• U: là hiệu điện thế (V)
• C: là điện dung của tụ điện (đơn vị mF hoặc F).

Với những thông tin trên đây đã giúp bạn đọc có thể hiểu được điện trường là gì, cũng như công thức và những điều liên quan đến điện trường bạn cần biết. Hy vọng những chia sẻ của chúng tôi ngày hôm nay sẽ thật sự hữu ích dành cho bạn đọc. Đừng quên theo dõi dienmayhot.com của chúng tôi để có thể cập nhật liên tục những thông tin hữu ích nhất cho mình!