SỞ GD&ĐT THANH HOÁ TÀI LIỆU BỒI DƯỠNG VẬT LÝ 11
TRƯỜNG THPT CẦM BÁ THƯỚC
PHẦN 1. TỈNH ĐIỆN HỌC

CHUYÊN ĐỀ 2. ĐIỆN TRƯỜNG
LÝ THUYẾT
Khái niệm điện trường
Ta tưởng tượng thế này: Trong các hiện tượng cơ học để có thể tác dụng lực lên một vật ta cần tác dụng trực tiếp lên nó(Ta phải chạm vào nó) hoặc tác dụng gián tiếp thông qua một môi trường.
Ví dụ: Để có thể đưa mẫu giấy trên bàn trước mặt chúng ta ròi khỏi vị trí của nó ta cần tác dụng lực lên nó. Có hai cách để tác dụng lực:
Một là: Dùng tay cầm tờ giấy và di chuyển nó ra vị trí khác
Hai là: Dùng miệng thổi nó ra vị trí khác - Việc thổi tờ giấy ra vị trí khác được là do khi thổi ta đã tác dụng vào khối khí trước mặt ta một lực, tiếp đó khối khí này(Môi trường tác dụng lực) lại tác dụng lên tờ giấy. Kết quả tờ giấy bị di chuyển đi.
Vấn đề đặt ra là:
Khi có một điện tích Q đặt tại điểm M trong không gian, nếu đặt điện tích q khác gần nó lập tức điện tích này bị Q tác dụng một lực điện(Đẩy hoặc hút). Ta thấy vì Q không tiếp xúc với q nên theo lập luạn trên rỏ ràng Q đã tác dụng lên q một lực thông qua một môi trường nào đấy…
Môi trường này là môi trường nào? Không khí chăng? Không phải vì khi loại bỏ không khí, đặt cả hệ thống trên trong chân không hiện tượng vẫn xảy ra như vậy(ĐỊnh luật Culông). Vậy môi trường này gì?
Người ta gọi môi trường mà qua đó điện tích này tác dụng lực điện lên điện tích kia là “Điện trường”. Vấn đề là: Môi trường “Điện trường” do cái gì tạo ra? có tính chất cơ bản nào? với các môi trường rắn, lỏng, khí về mặt tác dụng lực nó có gì khác? Làm sao để xác nhận sự tồn tại của môi trường “Điện trường”?
Điện trường do điện tích tạo ra. Khi có một điện tích, nó sẽ tạo ra xung quanh nó một điện trường.
Tính chất cơ bản của điện trường là nó tác dụng lực điện lên điện tích khác đặt trong nó.
Về phương diện tác dụng lực so với các môi trường khác như rắn, lỏng, khí nó khác cơ bản ở chỗ là: Với các môi trường đó, lực được truyền đi từ vật tác dụng qua môi trường đến vật bị tác dụng. quá trình truyền lực này phải mất một thời gian nhất định. Với điện trường thì khác, điện tích khác khi đặt trong nó sẽ lập tức bị chính môi trường là nó tại đó tác dụng lực.
Trong tự nhiên có một môi trường tác dụng lực có tính chất tương đồng với điện trường mà ta đã học đó là Trường hấp dẫn một vật có khối lượng sẽ tạo ra xung quanh nó một môi trường đó là trường hấp dẫn. Vật có khối lượng khác khi đặt trong trường này lập túc bị tác dụng một lực là lực hấp dẫn.
Để xác nhận sự tồn tại của điện trường người ta dùng các điện tích thử
Điện tích thử là một vật có kích thước nhỏ mang một lượng điện tích nhỏ. Khi đặt trong không gian nào đó mà chịu tác dụng bởi lực điện thì chứng tỏ trong không gian đó có điện trường.
Cường độ điện trường
a.Khái niệm cường độ điện trường



Xét một điểm M trong điện trường do một điện tích Q gây ra(hình vẽ).
Ta đặt lần lượt tại đó các điện tích q1, q2,……, qn và xác định lần lượt các lực tác dụng lên nó ta thu được các lực:  ,  ,….,  các lực này có cùng hướng nhưng có độ lớn khác nhau. Tuy vậy thương số:
 =  = …..  = 
Vẫn dùng các điện tích đó nhưng thực hiện tại vị trí khác ta cũng thu được kết quả là”
 =  =……=  = 
Tuy nhiên  ≠  điều này chứng tỏ ở mỗi điểm có một  khác nhau đặc trưng cho điểm đó về phương diện tác dụng lực của điện trường. tỉ số này gọi là cường độ điện trường Ký hiệu là  với =
Vậy: Cường độ điện trường là đại lượng đặc trưng cho điện trường về phương diện tác dụng lực và được xác định bởi biểu thức :=(1)
Chú ý: Trong trường hợp đã biết cường độ điện trường  ta có thể xác định được lực điện trường là:  = q.  (2)
Từ (2) ta thấy: Nếu q>0  cùng chiều với  . Nếu q<0  ngược chiều với  .
b. Biểu thức xác định điện trường của một điện tích điểm
Xét hai điện tích điểm q và Q đặt cách nhau một khoảng r trong chân