Mở trình đơn chính
Điện trường phát ra từ một điện tích điểm dương

Điện trường là một môi trường đặc biệt trong điện từ học bao quanh các điện tích. Đặc trưng của môi trường này là tác dụng lực (được gọi là lực điện) lên một điện tích nằm trong môi trường đó.

Đơn vị của điện trường: V/m (Volt trên mét) hoặc N/C (Newton trên Coulomb).

Điện trường rất quan trọng trong nhiều lĩnh vực vật lý và được khai thác thực tế trong công nghệ điện. Ở quy mô nguyên tử, điện trường là lực tương tác chính giữa hạt nhân và các electron trong nguyên tử. Điện trường và từ trường đều là biểu hiện của lực điện từ, một trong bốn lực cơ bản (hoặc tương tác) của tự nhiên.

Điện trườngSửa đổi

Điện trường là đại lượng vật lý có hướng (vector), được biểu diễn thông qua vector cường độ điện trường (thường được ký hiệu là E). Cường độ điện trường trong không gian có thể được biểu diễn bằng các đường sức điện trường. Vector cường độ điện trường có phương trùng với phương tiếp tuyến của đường sức điện trường và có chiều trùng với chiều của đường sức điện trường. Tập hợp các đường sức cường độ điện trường gọi là điện phổ.

Cường độ điện trườngSửa đổi

Cường độ điện trường là đại lượng đặc trưng cho điện trường về phương diện tác dụng lực.

Một điện tích, q, nằm trong điện trường có cường độ điện trường, thể hiện bằng vectơ  , chịu lực tĩnh điện, thể hiện bằng vector lực  , tính theo biểu thức:

 

Vậy,

 

Cường độ điện trường gây ra bởi điện tích điểm được tính bằng công thức:

 

trong đó

Với cường độ điện trường này, một điện tích khác nằm trong nó sẽ chịu lực điện tỷ lệ với tích hai điện tích và tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách. Đó chính là lực Coulomb.

Để tính được điện trường do một vật mang điện gây ra, có thể chia nó ra thành nhiều vật nhỏ hơn. Nếu phép chia tiến đến một giới hạn nào đó, vật nhỏ mang điện sẽ trở thành một điện tích. Khi đó có thể áp dụng nguyên lý chồng chất cho điện trường (hay còn gọi là nguyên lý tác dụng độc lập).

Cường độ điện trường tại một điểm trong điện trường do N điện tích điểm gây ra bằng tổng vectơ cường độ điện trường do từng điện tích điểm gây ra tại điểm đó.

Điện thếSửa đổi

Bài chi tiết: Điện thế

Như mọi trường véctơ có dạng tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách (ví dụ như lực hấp dẫn), trường véc tơ cường độ điện trường là một trường véctơ bảo toàn. Điều này nghĩa là mọi tích phân đường của véctơ cường độ điện trường E từ vị trí r0 đến r:

 

đều có giá trị không phụ thuộc vào đường đi cụ thể từ r0 đến r.

Như vậy tại mỗi điểm r đều có thể đặt giá trị gọi là điện thế

 
 

với φ(r0) là giá trị điện thế quy ước ở mốc r0.

Tham khảoSửa đổi

Liên kết ngoàiSửa đổi