Điện trường là gì? Phân biệt sự khác nhau giữa điện trường và từ trường

Lý thuyết về điện trường là một trong những phần quan trọng trong bộ môn vật lý. Để hiểu rõ hơn điện trường là gì, có mấy loại điện trường hãy theo dõi bài viết này nhé. Trong nội dung bài viết, chúng tôi sẽ lần lượt đưa ra những thông tin chi tiết về điện trường. Cùng chúng tôi khám phá kiến thức về điện trường ngay nhé.

Lý thuyết về điện trường

Làm một thí nghiệm nhỏ với hai quả cầu mang điện tích. Đặt 2 quả cầu có điện tích trái dấu nhau vào trong một bình kín rồi rút hết không khí ra khỏi bình. Ta thấy lực hút của hai quả câu trở nên mạnh hơn. Như vậy, đã có một môi trường nào đó truyền tương tác điện giữa hai quả cầu này. Sau khi nghiên cứu thì môi trường đó được gọi là điện trường. Vậy cụ thể điện trường là gì?

Điện trường là gì?

Điện trường là gì?
Điện trường là gì?

Điện trường là một dạng vật chất bao quanh điện tích và gắn liền với các điện tích. Điện trường có khả năng tác dụng lực điện lên các điện tích khác được đặt trong nó. Những thí nghiệm thực tế đã cho thấy, nơi nào có điện tích thì xung quanh đó có điện trường.

Môi trường xung quanh một điện tích Q nằm tại một điểm cụ thể sẽ xuất hiện một điện trường. Khi đó nếu có một điện tích q khác nằm trong môi trường điện trường đó thì sẽ bị Q tác dụng một lực điện. Đồng thời, q cũng tác dụng ngược lại Q một lực đối.

Độ mạnh yếu của điện trường được biểu thị bằng cường độ điện trường. Đây là đại lượng đặc trưng cho điện trường. Vậy khái niệm của cường độ điện trường là gì?

Cường độ điện trường là gì?

Cường độ điện trường tại một điểm cụ thể là đại lượng đặc trưng cho sự tác dụng lực của điện trường tại điểm đó. Đại lượng này được xác định bằng thương số giữa độ lớn lực điện F tác dụng lên một điện tích q và độ lớn của điện tích q tại điểm đó.

Công thức đơn giản để tính cường độ điện trường là: E = F/q

Cường độ điện trường là một đại lượng được biểu diễn bằng vectơ. Do đó, đại lượng này có phương, chiều và độ lớn. Cường độ điện trường được ký hiệu là E, đơn vị của cường độ điện trường là V/m. Đặc điểm của cường độ điện trường là:

  • Phương của E là đường thẳng nối từ vị trí của điện tích Q – nơi tạo ra điện trường đến điểm cần xác định cường độ điện trường.
  • Chiều của E phụ thuộc vào dấu của điện tích Q. Nếu Q dương, E hướng ra xa; Q âm thì E hướng về Q.
Cường độ điện trường là gì?
Cường độ điện trường là gì?

Cách tính cường độ điện trường

Ngoài công thức được giới thiệu ở trên thì ta còn có cách tính cường độ điện trường E như sau:

E = 9 x 109 x Q/(e x d2)

Trong đó:

e = 1,6 x 10-19 

d là khoảng cách giữa điện tích Q đến điểm cần xác định cường độ điện trường.

Phân biệt sự khác nhau giữa điện trường và từ trường

Có nhiều người vẫn nhầm lẫn hai khái niệm điện trường và từ trường. Vì vậy chúng tôi sẽ làm một bảng so sánh chi tiết để bạn thấy sự khác nhau của chúng.

Phân biệt Điện trường Từ trường
Khái niệm Là môi trường xuất hiện xung quanh một điện tích. Có khả năng tác dụng điện lên điện tích khác đặt trong môi trường đó. Là dạng vật chất xuất hiện xung quanh các hạt chuyển động. Có tác dụng lực từ lên điện tích đặt trong môi trường đó.
Tính chất – Tác dụng điện lên hạt mang điện đặt trong môi trường điện trường.
– Đường sức của điện trường là các đường không khép kín
– Tác dụng lực lên các hạt mang điện chuyển động trong nó.
– Đường sức từ trong từ trường là các đường cong khép kín.
Đại lượng đặc trưng – Vectơ cường độ điện trường (E).
– Điểm đặt: tại điểm xét (điện tích Q).
– Phương: Cùng phương với phương của lực F.
– Chiều: Cùng chiều với lực F.
– Độ lớn: Biểu thị mức độ mạnh, yếu của cường độ điện trường tại điểm đó.
– Vectơ cảm ứng từ (B).
– Điểm đặt: tại điểm đang xét.
– Phương: Cùng phương với trục nam châm thử được đặt tại điểm đó.
– Chiều: Đi vào ở cực nam, ra từ cực bắc.
– Độ lớn: Biểu diễn độ lớn của cảm ứng từ B tại điểm đó
Lực tác dụng Lực tác dụng giữa 2 điện tích (Lực Cu-lông) Lực điện từ tác dụng lên một đoạn dây dẫn.

Xem thêm: Điện trở là gì? Công dụng của điện trở là gì? Cách tính giá trị điện trở

Các loại điện trường

Điện trường được chia thành 3 loại khác nhau dựa theo tính chất và đặc điểm của nó. Sau đây cùng tìm hiểu 3 loại điện trường đó là: Điện trường xoáy, điện trường đều, điện trường tĩnh.

Điện trường xoáy là gì?

Điện trường xoáy là điện trường có đường sức điện là các đường cong kín. Điện trường xoáy là loại điện trường xuất hiện tại một nơi có điện trường biến thiên theo thời gian.

Nói cách khác, điện trường xoáy là điện trường có các đường sức điện bao xung quanh các đường sức từ của một từ trường biến thiên.

Điện trường đều

Điện trường đều là gì?
Điện trường đều là gì?

Điện trường đều là điện trường có vecto cường độ điện trường E tại mọi điểm là như nhau. Như vậy, trong môi trường có điện trường đều, cường độ điện trường tác dụng lên các điện tích có cùng phương, chiều và độ lớn. Bên cạnh đó các đường sức điện sẽ là các đường thẳng song song cách đều nhau.

Điện trường đều có thể xuất hiện trong một điện môi đồng chất nằm ở giữa hai thanh kim loại phẳng đặt song song với nhau và điện tích bằng nhau (nhưng trái dấu).

Công của lực điện từ điểm A đến điểm B trong điện trường đều được tính bằng công thức:

A = q x E x d

Trong đó:

  • q là hạt mang điện tích.
  • E là cường độ điện trường.
  • d là khoảng cách từ A đến B.

Điện trường tĩnh

Điện trường tĩnh là dạng vật chất được tạo ra từ các hạt điện tích đứng yên. Theo đó, điện trường tĩnh là điện trường có cường độ E không đổi tại mọi điểm. Điện trường tĩnh chính là môi trường hiệu điện thế giữa hai điểm trong môi trường có điện trường.

Trên đây là tất cả các thông tin cơ bản về điện trường và các loại điện trường. Thông qua bài viết chắc hẳn bạn đã hiểu khái niệm điện trường là gì, đặc điểm và đại lượng đặc trưng của điện trường. Hy vọng những kiến thức vật lý thú vị này có thể phần nào giúp bạn trong việc học tập.