Công thức tính cường độ điện trường tổng hợp hay nhất | Cách tính cường độ điện trường tổng hợp – Vật lý lớp 11
1. Định nghĩa
Giả sử có các điện tích q1, q2,….., qn gây ra tại M các vectơ cường độ điện trường E1→,E2→,E3→,…,En→ thì vecto cường độ điện trường tổng hợp do các điện tích trên gây ra tuân theo nguyên lý chồng chất điện trường
Bạn đang đọc: Công thức tính cường độ điện trường tổng hợp hay nhất | Cách tính cường độ điện trường tổng hợp – Vật lý lớp 11
E → = E1 → + E2 → + E3 → + … + En → = ∑ E → i
2. Công thức
Áp dụng nguyên tắc chồng chất điện trường :
E → = E1 → + E2 → + E3 → + … + En → = ∑ E → i
Theo quy tắc hình bình hành, ta tổng hợp được vectơ E → hợp lực :
– Xét trường hợp tại điểm M trong vùng điện trường của 2 điện tích :
E → = E1 → + E2 →
Với những trường hợp đặc biệt quan trọng, ta có :
+ Nếu E1 → ↑ ↑ E2 → → EM = E1 + E2
+ Nếu E1 → ↑ ↓ E2 → → EM = E1 – E2
+ Nếu E1 → ⊥ E2 → → EM = E12 + E22
+ Nếu ( E1 →, E2 → ) = α → EM = E12 + E22 + 2E1 E2cosα
3. Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Có hai điện tích điểm q1=0,5 nC và q2=−0,5 nC lần lượt đặt tại hai điểm A, B cách nhau một đoạn a = 6 cm trong không khí. Hãy xác định cường độ điện trường E→ tại điểm M trong các trường hợp sau:
a ) Điểm M cách A một đoạn 6 cm, cách B một đoạn 12 cm .
b ) Điểm M nằm trên đường trung trực của AB và cách AB một đoạn 4 cm .
Hướng dẫn giải:
a ) Gọi E → 1, E → 2 lần lượt là cường độ điện trường do điện tích q1 và q2 gây ra tại M
+ Ta có : E1 = kq1r12 = 9.109.0,5. 10 − 90,062 = 1250V / mE2 = kq2r22 = 9.109.0,5. 10 − 90,122 = 312,5 V / m
+ Các vectơ E → 1, E → 2 được trình diễn như hình
+ Gọi E → là điện trường tổng hợp do q1 và q2 gây ra tại M. Ta có : E → = E → 1 + E → 2
+ Vì E → 1, E → 2 ngược chiều nên : E = E1 − E2 = 937,5 V / m
+ Vậy E → có điểm đặt tại M, phương AB, chiều từ B đến A, độ lớn 937,5 V / m
b)
Gọi E → 1, E → 2 lần lượt là cường độ điện trường do điện tích q1 và q2 gây ra tại M
+ Vì độ lớn hai điện tích bằng nhau nên điểm M cách đều hai điện tích nên :
E1 = E2 = kqr2 = kqMH2 + HA2
= 9.109.0,5. 10 − 90,052 = 1800V / m
+ Các vectơ E → 1, E → 2 được trình diễn như hình
+ Vì E1 = E2 nên hình ME1EE2 là hình thoi nên :
ME = 2. MK = 2. ME1cosβ ⇔ E = 2. E1cosβ
⇒ E = 2. E1AHAM = 2.1800.332 + 42 = 2160V / m
+ Do ME1EE2 là hình thoi nên ME song song AB .
Vậy vectơ cường độ điện trường tổng hợp tại M có :
+ Điểm đặt tại M
+ Phương : ME
+ Chiều : từ M đến E
+ Độ lớn 2160 V / m
Ví dụ 2: Một quả cầu nhỏ khối lượng m = 0,1 g mang điện tích q=10−8 C được treo bằng một sợi dây không dãn và đặt vào điện trường đều E→ có đường sức nằm ngang. Khi quả cầu cân bằng, dây treo hợp với phương thẳng đứng góc α=45°. Lấy g = 10 m/s2. Tính độ lớn của cường độ điện trường.
Hướng dẫn giải:
– Các lực công dụng lên quả cầu gồm : Lực căng dây T →, trọng tải P →, lực điện trường F → .
+ Điều kiện cân đối của quả cầu : P → + F → + T → = 0
+ Gọi R → là vectơ tổng hợp của P → và F → ⇒ R → + T → = 0
+ Suy ra R → có phương sợi dây ⇒ tanα = FP ⇔ tanα = qEmg
⇒ E = mg. tanαq = 0,1. 10 − 3.10. tan45 ° 10 − 8 = 105 V / m
Xem thêm tổng hợp công thức môn Vật lý lớp 11 đầy đủ và chi tiết khác:
Công thức tính cường độ điện trường tại trung điểm hay nhất | Cách tính cường độ điện trường tại trung điểm
Công thức tính cường độ điện trường giữa hai bản tụ hay nhất | Cách tính cường độ điện trường giữa hai bản tụ
Công thức tính cường độ điện trường gây ra bởi điện tích q hay nhất | Cách tính cường độ điện trường gây ra bởi điện tích q
Công thức tính công của lực điện hay nhất | Cách tính công của lực điện
Công thức tính thế năng của điện tích hay nhất | Cách tính thế năng của điện tích
Source: https://dichvubachkhoa.vn
Category : Linh Kiện Và Vật Tư