Điện trường là gì? Nắm trọn kiến thức cường độ điện trường

Điện trường là gì? Khi tìm hiểu về điện trường các em còn cần nắm rõ kiến thức về cường độ điện trường và đường sức điện. Bài viết dưới đây Admin sẽ cùng càng em bỏ túi những kiến thức vật lý bổ ích về điện trường. Qua đó giúp các em củng cố kiến thức để học vật lý giỏi hơn nhé!

Điện trường là một dạng môi trường bao quanh điện tích và nó có tác dụng lực điện lên các điện tích đặt bên trong điện trường. Điện trường xuất hiện tại những nơi có điện tích.

Điện trường là gì?

Một điện tích Q nằm tại một điểm trong không gian tạo ra điện trường xung quanh nó. Khi có một điện tích q nằm trong điện trường sẽ bị Q tác động một lực điện và ngược lại q cũng tác động một lực đối lên Q.

Điện trường sẽ được biểu diễn bằng các đường sức điện. Theo đó vectơ cường độ điện trường tại bất kỳ điểm nào trong đường sức điện luôn có phương trùng với tiếp tuyến tại điểm đó và có chiều trùng với chiều của đường sức điện. Tập hợp tất cả các đường sức cường độ điện trường được gọi chung là điện phổ.

Trong nguyên tử, điện trường là lực tương tác giữa hạt nhân và các electron. Điện trường và từ trường lúc này chính là biểu hiện của lực điện từ, nó là lực cơ bản của tự nhiên.

Trong nhiều lĩnh vực vật lý, điện trường rất quan trọng và được khai thác để ứng dụng vào công nghệ điện thực tế. Điện trường trong điện môi đồng chất nằm giữa 2 kim loại phẳng đặt song song sẽ có điện tích bằng nhau và trái dấu với điện trường đều.

Điện trường đều là điện trường mà vectơ của cường độ điện trường tại mọi điểm đều có cùng chiều, cùng phương, cùng độ lớn. Đồng thời đường sức điện sẽ là những đường thẳng song song với khoảng cách đều nhau.

Điện trường có các tính chất cơ bản sau:

Điện trường tác dụng lực điện lên một điện tích đặt trong nó. Khi đó vectơ cường độ điện trường được quy ước như sau: Vecto cường độ điện trường luôn cùng chiều và cùng phương với vectơ lực điện tác cùng lên một điện tích đặt tại một điểm trong điện trường.
Phát biểu trên sẽ không đúng trong trường hợp điện tích âm.

Cường độ điện trường là gì?

Cường độ điện trường là đại lượng đặc trưng cho sự tác dụng lực của điện trường tại một điểm. Khi một điện tích Q nằm tại điểm O, thì điện tích này sẽ tạo ra một điện trường xung quanh nó. Khi nghiên cứu điện trường của Q tại điểm M, ta đặt tại M một điện tích q và đó được gọi là điện tích thử có tác dụng lực điện lên q.

Theo định luật cu-lông, q càng nằm xa với Q thì lực điện sẽ càng nhỏ. Khi đó, ta có thể kết luận các điểm càng xa Q thì điện trường càng yếu. Đại lượng đặc trưng cho độ mạnh, yếu của điện trường tại một điểm chính là cường độ điện trường.

Cường độ điện trường được tính bằng công thức sau:

E = F/Q

Trong đó:

E là cường độ điện trường tại một điểm
F là độ lớn của lực tác dụng lên điện tích tại một điểm
Q là độ lớn của điện tích.

Đơn vị đo cường độ điện trường là vôn/mét, ký hiệu là V/m.

Đường sức điện là gì?

Đường sức điện là đường tiếp tuyến tại mỗi điểm và giá của vectơ cường độ điện trường tại điểm đó. Hiểu đơn giản thì đường sức điện chính là đường mà lực điện tác dụng dọc theo điện trường.

Các hạt nhỏ khi bị nhiễm điện luôn nằm dọc theo phương của lực điện là một điều hiển nhiên không cần phải chứng minh. Các đường nằm dọc theo đường tiếp tuyến tại các điểm dọc theo phương của vectơ cường độ điện trường chính là đường sức điện.

Đặc điểm của đường sức điện sẽ bao gồm:

Có một và chỉ một đường sức điện đi qua mỗi điểm trong điện trường
Đường sức điện sẽ là các đường có hướng với hướng là hướng của vectơ cường độ điện trường tại mỗi điểm.
Đường sức điện trong điện trường tĩnh là đường không khép kín và nó sẽ mang điện tích dương khi đi ra và kết thúc bằng điện tích âm.
Quy tắc vẽ đường sức như sau: Số đường sức đi qua một điện tích đặt vuông góc với đường sức điện tại điểm được cho và tỉ lệ thuận với cường độ điện trường tại điểm đó.

Điện trường đều có vectơ cường độ điện trường tại mọi điểm đều cùng phương, cùng chiều và cùng độ lớn. Các đường sức điện trong điện trường đều sẽ là các đường thẳng song song và cách đều nhau.

Điện trường đều là gì?

Trong vật lý, các em chắc chắn sẽ rất dễ nhầm lẫn điện trường và từ trường với nhau. Vì vậy admin sẽ làm một bảng so sánh để các em có thể dễ dàng phân biệt sự khác nhau giữa chúng. Từ đó việc giải bài tập liên quan được chuẩn xác hơn. Cụ thể như sau:

Tiêu chí	Từ trường	Điện trường
Khái niệm	Từ trường là môi trường bao quanh nam châm hoặc dòng điện (bên trong nó sẽ là các điện tích di chuyển có hướng).	Điện trường là môi trường được bao quanh các điện tích nên nó luôn gắn liền với điện tích đó.
Ký hiệu	H hoặc B	E
Nguồn gốc	Lục tạo ra khi điện tích chuyển động	Lực tương tác tạo ra trong nguyên tử (sự tương tác giữa hạt nhân và electron)
Tính chất	Tác dụng từ lên nam châm hoặc tác dụng từ lên dòng điện trong không gian của từ trường.	Tác dụng lực điện lên các hạt mang điện trong không gian của điện trường.

Như vậy, bài viết trên Admin đã giúp các em ôn lại kiến thức về điện trường. Qua đó các em không chỉ nắm rõ ”điện trường là gì” mà còn hiểu cường độ điện trường, đường sức điện. Theo dõi Admin để đón đọc những kiến thức bổ ích và hấp dẫn về vật lý nhé!