Giải Bài 4 Vật Lí 11: Công Của Lực điện - Tech12h

A. Lý thuyết

I. Công của lực điện

1. Công của lực điện trong điện trường đều

Lực điện trong điện trường: $\overrightarrow{F} = q.\overrightarrow{E}$

Công của lực điện di chuyển điện tích q theo đoạn thẳng MN hợp với các đường sức một góc bất kì $\alpha $:

$A_{MN} = q.E.d$

Trong đó: $A_{MN}$: Công của lực điện (J).

q: Độ lớn của điện tích (C).

E: Độ lớn của cường độ điện trường (V/m).

d: độ lớn hình chiếu của đoạn MN lên một đường sức bất kì (m).

• Nếu $\alpha > 90^{\circ}$ thì $A_{MN} < 0$.
• Nếu $\alpha < 90^{\circ}$ thì $A_{MN} > 0$.

Kết luận: Công của lực điện trong sự di chuyển của điện tích trong điện trường đều từ M đến N là $A_{MN} = q.E.d$, không phụ thuộc vào hình dạng của đường đi mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu M điểm cuối N của đường đi.

2. Công của lực điện khi di chuyển điện tích trong điện trường bất kì: Không phụ thuộc vào hình dạng quỹ đạo mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu M và điểm cuối N.

II. Thế năng của một điện tích trong điện trường

1. Khái niệm

Thế năng của một điện tích trong một điện trường đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường khi đặt điện tích q tại điểm mà ta xét.

Đối với một điện tích q dương thì thế năng tại điểm đặt của nó là:

W = A = q.E.d, trong đó: d là khoảng cách từ điểm đặt q đến bản âm.

Thế năng tại điểm M đặt điện tích q sinh ra bởi điện trường bất kì do nhiều điện tích gây ra chinh là công di chuyển q từ M ra vô cực: $W_{M} = A_{M\rightarrow vô cực}$.

2. Sự phụ thuộc của thế năng vào điện tích

$W_{M} = A_{M} = V_{M}.q$

Trong đó $V_{M}$ là hệ số tỉ lệ chỉ phụ thuộc vào vị trí của điểm M trong điện trường (Điện thế).

3. Công của lực điện và độ giảm thế năng của điện trường

Khi một điện tích q di chuyển từ điểm M đến điểm N trong một điện trường thì công mà lực điện tác dụng lên điện tích đó sinh ra sẽ bằng độ giảm thế năng của điện tích q trong điện trường.

$A_{MN} = W_{M} - W_{N}$.