Điện thế

Công của lực tĩnh điện

  • Xét điện tích điểm và điện tích thử có độ lớn rất nhỏ so với
  • Lực điện làm di chuyển theo đường cong từ điểm (1) đến điểm (2) lần lượt cách một khoảng là
  • Chia đường cong thành các đoạn vô cùng nhỏ , coi như đường thẳng và ở đó điện trường đều.
  • Công vi phân
  • Như vậy, công do lực điện gây ra khi di chuyển từ điểm (1) đến điểm (2) là:
  • Như vậy, công của lực điện khi dịch chuyển điện tích không phụ thuộc vào đường đi, chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối.

Trường tĩnh điện

  • Trường tĩnh điện là một trường thế, vì công của lực điện khi dịch chuyển điện tích theo một chu trình kín bằng 0

Thế năng của điện tích trong trường tĩnh điện

Điện thế

  • Là đại lượng đặc trưng cho điện trường
  • Đối với điện tích điểm
  • Đối với hệ điện tích điểm
  • Đối với vật rắn tích điện à
  • Đối với điện trường bất kì
  • Như vậy, điện thế của một điểm trong điện trường là đại lượng có trị số bằng công của lực tĩnh điện di chuyển điện tích +1C từ điểm đó ra xa vô cùng

Hiệu điện thế

  • Là đại lượng bằng công của lực điện di chuyển điện tích +1C giữa hai điểm đó

Mặt đẳng thế

  • là quỹ tích các điểm có cùng điện thế
  • Đặc điểm:
    • các mặt đẳng thế không bao giờ cắt nhau
    • cong di chuyển điện tích trên mặt đẳng thế = 0
    • trên mặt đẳng thế luôn vuông góc với mặt đẳng thế đó

Mối liên hệ giữa điện trường và điện thế

  • Xét công dịch chuyển điện tích đi từ điện thế đến điện thế ()
  • Ta có
  • Lại có
  • Từ đó ta có
  • Do nên là góc tù

Nhận xét

Điện trường luôn đi theo chiều giảm điện thế

  • Đặt là hình chiếu của lên ta có

Mối liên hệ giữa cường độ điện trường và điện thế

Hiệu điện thế trong điện trường giữa các vật tích điện

HĐT giữa hai mặt phẳng vô hạn tích điện đều, trái dấu, cách nhau khoảng d.

  • Ta có
  • Vậy

HĐT giữa hai mặt phẳng vô hạn tích điện đều, trái dấu

HĐT giữa hai điểm nằm trong điện trường của mặt cầu tích điện đều

  • Hai điểm lần lượt cách tâm khoảng cách
  • Xét sự dịch chuyển từ đến theo phương bán kính
  • Do cùng phương, cùng chiều với tại mọi điểm nên
  • Từ đó ta có

HĐT giữa hai điểm nằm trong điện trường của mặt cầu tích điện đều

Tương tự ta có các kết quả sau

HĐT giữa hai điểm nằm trong điện trường của mặt trụ tích điện đều

HĐT giữa hai điểm nằm trong điện trường của mặt trụ

  • Khoảng cách từ hai điểm tới trục của trụ lần lượt là , ta có