tailieunhanh - Bài giảng Vật lý A1: Chương 6

Chương 6 Vật dẫn thuộc bài giảng Vật lý A1, cùng nắm kiến thức trong chương này thông qua việc tìm hiểu các nội dung chính sau: vật dẫn cân bằng tĩnh điện, điện dung - tụ điện – năng lượng điện trường. | Chương VI. VẬT DẪN Trong tự nhiên vật chất chia làm ba loại Vật dẫn điện môi và bán dẫn. Vật dẫn là vật có chứa các hạt mang điện tự do có thê chuyên động trong toàn bộ vật. Ở đây ta chỉ nghiên cứu kim loại có các điện tích tự do là các electron tự do chuyên động trong toàn mạng tinh thê của nó. Đó là vật dẫn kim loại 1. VẬT DẪN CÂN BẰNG TĨNH ĐIỆN A 1. Định nghĩa Một vật dẫn được tích điện mà các hạt mang điện của nó ở trạng thái đứng yên được gọi là vật dẫn cân bằng tĩnh điện. Trong kỹ thuật vật dẫn cân bằng tĩnh điện là vật dẫn được nạp điện tích thừa hoặc thiếu electron hoặc vật dẫn được đặt trong điện trường khi tất cả điện tích trong nó đã đứng yên. 2. Tính chất của vật dẫn cân bằng tĩnh điện a Véctơ cường độ điện trường tại mọi điểm trong vật dẫn cân bằng tĩnh điện bằng không. Thật vậy xét một điện tích q bất kỳ trong vật dẫn cân bằng tĩnh điện vì nó nằm yên nên lực tác dụng lên nó F - qE - 0 E - 0 b Tại mọi điểm trên bề mặt của vật dẫn cân bằng tĩnh điện véctơ phải vuông góc với bề mặt vật dẫn. Thật vậy nếu tại một điểm nào đó trên bề mặt vật dẫn cân bằng tĩnh điện có véctơ E không vuông góc với bề mặt khi n đó ta phân tích E En E t thành phần Ft qE t 0 khiến q bị dịch chuyển và như vậy vật dẫn không còn ở trạng thái cân bằng tĩnh điện nữa. c Vật dẫn cân bằng tĩnh điện là một khối đẳng thế bề mặt vật dẫn là một mặt đẳng thế. Thật vậy với hai điểm M N bất kỳ trong lòng vật dẫn và l là đường cong bất kỳ nối hai điểm đó ta có Vm - Vn - 1 Ẽdĩ MN Theo tính chất a vì E - 0 nên VM VN tức là V const bên trong lòng vật dẫn. Ngoài ra vì trên bề mặt vật dẫn Et 0 nên điện thế tại mọi điểm trên bề mặt vật dẫn cũng bằng nhau. Vì điện thế là hàm liên tục toàn bộ vật là một khối đẳng thế. d Điện tích chỉ phân bố trên bề mặt của vật dẫn cân bằng tĩnh .