Vật dẫn cân bằng tĩnh điện

Khái niệm, điều kiện cân bằng

Vật dẫn cân bằng tĩnh điện

Là những vật cho điện tích di chuyển tự do trong nó

  • Các điện tích tự do trong vật dẫn cân bằng tĩnh điện đứng im
  • Điều kiện cân bằng tĩnh điện:
    • Điện trường trong lòng vật bằng không
    • Điện trường tiếp tuyến với vật bằng 0
    • Điện trường trên bề mặt luôn vuông góc với bề mặt

Tính chất của vật dẫn cân bằng tĩnh điện

  • Vật dẫn là vật đẳng thế Xét công dịch chuyển điện tích từ vị trí M đến vị trí N:
    • Trong lòng vật: do điện trường bên trong vật bằng 0
    • Trên bề mặt của vật: do điện trường luôn vuông góc với bề mặt
  • Các điện tích chỉ tập trung trên bề mặt
    • Nếu dựng các mặt Gauss trong lòng vật dẫn, do điện trường trong bằng 0, nên không có điện thông gửi qua mặt Gauss. Theo định lí OG, tổng lượng điện tích bên trong vật = 0
  • Các điện tích tập trung tại các điểm mũi nhọn, không tồn tại ở hốc/lõm

Ứng dụng các tính chất của vật dẫn

  • Cột thu lôi chống sét
  • Mũi nhọn trên vỏ máy bay
  • Lồng Faraday
  • Màn chắn tĩnh điện cho thiết bị điện tử

Điện dung

  • Khi vật dẫn ở trạng thái cô lập về điện, điện thế của vật tỉ lệ với điện tích của vật, đặc trưng bởi một đại lượng được gọi là điện dung của vật

Điện dung

Đơn vị của điện dung là Farah(F)

Với quả cầu tâm O, bán kính R, tích điện Q

  • Với điểm M trên bề mặt của cầu
  • Ta có

Điện dung của của cầu tâm O bán kính R