Thuyết electron, bảo toàn điện tích, định luật Culong
Nội dung của thuyết electron:
- electron có thể tách khỏi liên kết với nguyên tử tạo thành electron tự do
- nguyên tử trung hòa về điện mất electron gọi là các ion dương
- nguyên tử trung hòa về điện nhận electron gọi là các ion âm
- Một vật được gọi là nhiễm điện âm nếu số hạt electron nó chứa nhiều hơn số hạt proton bên trong nó và ngược lại.
Vận dụng thuyết electron giải thích các hiện tượng nhiễm điện của vật
Hiện tượng nhiễm điện do cọ xát:
Khi cọ xát thước nhựa vào vải, do ma sát và theo thuyết electron một số electron ở bề mặt ngoài cùng của thước nhựa đã dịch chuyển sang bên vải làm thước nhựa nhiễm điện. Khi thước nhựa bị nhiễm điện nó có khả năng hút được các vật nhẹ như mẩu giấy, mẩu gỗ …
Hiện tượng nhiễm điện do tiếp xúc:
Chiếc lược nhiễm điện dương nên theo thuyết electron chiếc lược bị thiếu electron. Khi chiếc lược tiếp xúc với thanh kim loại trung hòa về điện một số electron từ thanh kim loại đã được truyền sang chiếc lược. Hệ vật gồm thanh kim loại nối với hai lá điện nghiệm bị mất electron nên trở thành vật nhiễm điện dương. Hai lá điện nghiệm nhiễm điện cùng dấu với nhau nên đẩy nhau. Trường hợp chiếc lược nhiễm điện âm giải thích tương tự, lưu ý khi đó electron từ lược sẽ chuyển sang thanh kim loại làm cho hệ thanh kim loại nối với hai lá điện nghiệm nhiễm điện âm.
Hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng
Khi đưa quả bóng nhiễm điện dương lại gần dòng nước đang chảy, các điện tích dương bên trong dòng nước (trung hòa về) bị đẩy ra phía xa quả bóng, còn các điện tích âm bị hút lại gần phía quả bóng, lực hút này làm dòng nước đang chảy thẳng bị uốn cong về phía quả bóng.
Trong hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng, các điện tích cùng dấu bị đẩy ra xa, các điện tích trái dấu dồn về một phía tạo nên lực hút tĩnh điện
Định luật Culong Coulomb (1736-1806) :
Lực tương tác tĩnh điện giữa hai điện tích điểm đặt trong môi trường có hằng số điện môi ε tỉ lệ thuận với tich độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng
Biểu thức định luật Culong:
\[F=k\dfrac{|q_{1}q_{2}|}{\varepsilon r^{2}}\]
Trong đó
- q1; q2: lần lượt là độ lớn của hai điện tích điểm (C)
- F: lực Culong (N)
- r: khoảng cách giữa hai điện tích
- ε: hằng số điện môi phụ thuộc vào môi trường chứa điện tích.
- k=9.109 (N.m2/C2)
Định luật bảo toàn điện tích:
Trong một hệ cô lập về điện, tổng đại số của các điện tích là không đổi.