Trong đó VI là điện thế tại điểm đặt điện tích qi.2. Năng lượng của trường tĩnh điện.Một điện tích đặt trong điện trường, điện tích có thể dịch chuyển, tức là có khảnăng sinh công. Do đó điện trường mang năng lượng.Ta hãy xét điện trường giữa hai bản cực của một tụ điện phẳng:Mật độ năng lượng: Vì điện trường giữa hai bản tụ là đều nên:(9.43)Vậy mật độ năng lượng điện trường tỷ lệ với bình phương cường độ điệntrường.Suy rộng kết quả trên đây cho một điện trường bất kỳ với we là mật độ nănglượng điện trường tại điểm có cường độ điện trường E thì năng lượng điệntrường trong thể tích nguyên tố dV là:Năng lượng điện trường trong không gian có thể tích V của điện trường là:(9.44)Bài đọc thêm1.CÁC PHÂN BỐ ĐIỆN TÍCH1-1. Các điện tích điểm:Một hạt là một vật có kích thước khác không và là một tổ hợp của cácelectron và nuclon, kích thước của các nuclon vào cở 10-15 m. Các địnhluật điện từ vẫn mô tả đầy đủ đặc tính của các hạt mang điện chừng nàonhững khoảng cách đang dùng là rất lớn so với kích thước của vật, khi đóta không cần chú ý tới phân bố của điện tích trong vật và coi toàn bộ vậtlà một điện tích.Các vật tích điện có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng,mỗi vật được coi là một điểm tích điện.Như vậy: Với một sự gần đúng thoả mãn điều kiện của bài toán các vật có kíchthước rất nhỏ so với khoảng ách giữa chúng là những điện tích điểm. Một phân bố N điện tích điểm sẽ được xác định bởi tập hợp các vị tríđiện tích qi.của các1-2. Các phân bố liên tục:Một vật tích điện có kích thước lớn so với các khảong cách khảo sát là mộtphân bố điện tích. Trong giới hạn gần đúng của khái niệm điện tích điểm cácphân bố điện tích trên vật được coi là liên tục.Tùy theo sự sắp xếp các điện tích trên vật mà các phân bố điện tích đượ chiathành 3 loại phân bố:1-2-1. Phân bố thể tích:Sự có mặt các điện tích phân bố trong toàn thể tích V của vật là một phânbố thể tích.Mật độ điện tích khối: Trong thề tích dV, chưa một điện lượng dq phân bốđều trong dV, mỗi đơn vị thể tích của dV có một điện lượng r được gọi làmật độ điện tích khối.Điện tích trên vật:dq = r.dVdq =1-2-2. Phân bố mặt:Sự có mặt các điện tích chỉ phân bố trên bềmặt của vật gọi là một phân bố mặt.Mật độ điện tích mặt: trên diện tích nguyên tố dS có một điện lượng dq thìmỗi đơn vị diện tích có một điện lượng s gọi là mật độ điện mặt.Điện lượng:dq = s dSq= 1-2-3. Phân bố dài:Một vật có dạng một sợi chỉ có điện tích phân bố dọc theo chiều dài củavật là một phân bố dài.Mật độ điện dài:Điện lượng:dq = ldlq=1-3. TÍNH ĐỐI XỨNG CỦA CÁC PHÂN BỐ:1-3-1. Đối xứng phẳng:Một phân bố điện tích D, có mật độ điện tích là một hàm của toạ độf(x,y,z) nếu f(x,y,z)=f(x,y,-z) thì phân bố D là mộ phân bố đối xứng phẳng.Mặt đối xứng là mặt phẳng xOy.Ngược lại nếu mặt xOy là mặt tích điện thì trường do phân bố tạo ra cótính chất đối xứng phẳng.1-3-2. Đối xứng cầu:Nếu hàm f(r,q,j) = f(r) thì phân bố D là phân bố đối xứng cầu.Trường do phân bố D tạo ra cũngcó tính chất đối xứng cầu.1-3-3. Đối xứng trụ:Nếu f(r,q,z) = f(r) thì phân bố D làphân bố đối xứng trụ.Trường do phân bố tạo ra cũng cótính chất đối xứng trụ.2. ĐIỀU CẦN GHI NHỚ: Điện tích: Các điện tích quan sát được luôn là các bội số nguyên lần điện tíchnguyên tố e = 1,6 . 10-19 C Bảo toàn điện tích: tổng đại số các điện tích được bảo toàn. Trường tĩnh điện:Q = const Lực Coulomb: Lực tương tác giữa hai điện tích điểm đặt trong môi trường=;k== 9.109 Vectơ cường độ điện trường:Hệ điện tích điểm:Các phân bố liên tục: Lưu số của trường tĩnh điện:Lưu số của trường tĩnh điện là bảo toàn.Lưu số của trường tĩnh điện dọc theo một đường cong kín bằng không.C= Điện thế:Điện tích điểm: V =Hệ điện tích điểm: V =Các phân bố liên tục: V == Liên hệ giữa điện trường và điện thế: Thế năng của trường tĩnh điện: Năng lượng của trường tĩnh điện:CHƯƠNG X: Dòng điện Nhiệm vụ: Khảo sát chuyển động có hướng của các điện tích, từ đó, xây dựngcác định luật chuyển động của chúng.Mục tiêu:Mô tả chuyển động của các điện tích trong điện trườngCác định luật vĩ mô của chuyển động của tập hợp lớn các điện tích.Áp dụng các định luật vĩ mô.Dòng điện - Nguồn điện1. Dòng điện:1-1. Định nghĩa: Dòng điện là dòng chuyển dời có hướng của các hạt mang điện trong điệntrường.Với vật dẫn loại 1: Bản chất của các hạt điện chuyển dời có hướng là cácelectron tự do.Với vật dẫn loại 2: Bản chất của các hạt điện chuyển dời có hướng là cácion dương và âm chuyển dời theo hai hướng ngược nhau.Đối với chất khí: Bản chất của các hạt điện chuyển dới có hướng là iondương, ion âm và các electron. Qui ước chiều dòng điện là chiều chuyển động của các hạt điện dương, hayngược chiều với chiều chuyển động của các hạt mang điện.1-2. Các đại lượng đặc trưng của dòng điện:1-2-1. Cường độ dòng điện:Định nghĩa: Cường độ dòng điện qua điện tích S có trị số bằng điện lượngqua điện tích S trong một đọn vị thời gian.Công thức: Gọi dq là điện lượng qua S trong thời gian dt, thì cường độdòng điện qua S là:(10.1) Dòng điện không đổi là dòng điện có cường độ và chiều không đổi theo thờigian.Vì i = const nên I = q/tTrong hệ Si đơn vị của cường độ dòng điện là Ampere ký hiệu là A: Ampere làmộ trong những đơn vị cơ bản của hệ SI.1-2-2. Vectơ mật độ dòng:Mật độ dòng điện qua dSdSn = dS cosa là hình chiếu của dS lân mặt phẳng vuông góc vớiVectơ mật độ dòng : Gọi n là mật độ các hạt mang điện, là vectơ vậntốc trung bình vủa các hạt mang điện, q là điện tích của các hạt thì:(10.2)TừVậy: i =di = JdSn =(10.3)2. Nguồn điện:2-1. Định nghĩa:Giả sử có hai vật dẫn tích điện trái dấu A và B, vật A mang điện dương, vật Bmang điện âm, đặt gần nhau thì giữa A và B có một điện trường tĩnhNếu nối A với B bằng một vật dẫn M thì các điện tích dương chuyển động theochiều điện trường từ A sang B, các điện tích âm chuyển động theo chiều ngượclại. Trong vật dẫn M có dòng điệnĐể duy trì dòng điện, cần phải đưa điện tích dương từ B về A, điện tích âm từ Asang B tức là cần phải làm cho chúng chuyển động ngược chiều lại với chiềulực tĩnh điện. Muốn vậy phải tác dụng lên chúng những lực không phải do
