Mở trình đơn chính

Cường độ điện trường tại một điểm là một đại lượng vật lý, thể hiện bằng vectơ trong không gian, đặc trưng cho độ lớn và hướng của điện trường về mặt tác dụng lực tại điểm đó.

Định nghĩaSửa đổi

Giả sử ta đặt một điện tích   tại một điểm   nào đó trong điện trường, điện tích này phải có giá trị đủ nhỏ để nó không làm thay đổi điện trường mà ta đang xét (gọi là điện tích thử). Như vậy, điện tích   sẽ bị điện trường tác dụng một lực  . Thực nghiệm chứng tỏ tỉ số   không phụ thuộc vào điện tích   mà chỉ phụ thuộc vị trí của điểm  , nghĩa là, tại mỗi điểm xác định trong điện trường, tỉ số:

  (*)

Theo đó,   được gọi là vectơ cường độ điện trường, theo nghĩa ta có thể dùng   để đặc trưng cho điện trường (về mặt tác dụng lực) tại điểm đang xét. Độ lớn   gọi là cường độ điện trường.

Từ biểu thức (*) ta thấy nếu chọn   thì   nghĩa là:

"Véctơ cường độ điện trường tại một điểm là một đại lượng có trị vectơ bằng lực tác dụng của điện trường lên một đơn vị điện tích dương đặt tại điểm đó."

Trong hệ đơn vị SI, cường độ điện trường được tính bằng  .

Vectơ cường độ điện trường gây bởi một điện tích điểmSửa đổi

 
Vectơ cường độ điện trường gây bởi một điện tích điểm

Dựa vào định nghĩa trên, ta xác định được vectơ cường độ điện trường   gây bởi điện tích điểm   tại điểm  :

  (**)

Từ (**) ta nhận thấy:

  • Nếu   là điện tích dương, thì vectơ cường độ điện trường   do nó gây ra sẽ cùng hướng với bán kính   (hình a) nghĩa là   hướng ra xa điện tích  .
  • Nếu   là điện tích âm, thì vectơ cường độ điện trường   do nó gây ra sẽ ngược hướng với bán kính   (hình b) nghĩa là   hướng vào điện tích  .
  • Trong cả hai trường hợp trên, cường độ điện trường tại   đều có dạng:
 

Vectơ cường độ điện trường gây bởi 1 hệ vật mang điệnSửa đổi

Xét một hệ điện tích điểm  , ,...,  được phân bố không liên tục trong không gian. Để xác định vectơ cường độ điện trường tổng hợp   tại một điểm   nào đó trong điện trường của hệ điện tích điểm đó, ta tưởng tượng đặt tại   một điện tích  . Theo đó, lực tổng hợp tác dụng lên   bằng:

 

Trong đó   là lực tác dụng của   lên  .

Như vậy, vectơ cường độ điện trường tổng hợp tại   bằng:

 

Nhưng   chính là vectơ cường độ điện trường do điện tích   gây ra tại   nên:

 

Từ công thức trên, ta có thể phát biểu:

Vectơ cường độ điện trường gây bởi một hệ điện tích điểm bằng tổng các vectơ cường độ điện trường gây ra bởi từng điện tích điểm của hệ.

Đó chính là phát biểu của Nguyên lý chồng chất điện trường.

Xem thêmSửa đổi

Tham khảoSửa đổi