Công thức tính lực tĩnh điện hay nhất | Cách tính lực tĩnh điện - Vật lý lớp 11

Công thức tính lực tĩnh điện hay nhất | Cách tính lực tĩnh điện - Vật lý lớp 11

1. Định nghĩa

Lực tương tác giữa 2 điện tích điểm đứng yên

+ Điểm đặt: Tại điện tích đang xét.

+ Phương: Nằm trên đường thẳng nối hai điện tích điểm.

+ Chiều: Hai điện tích cùng dầu thì đẩy nhau, trái dấu thì hút nhau.

2. Công thức

$F=k.\frac{\left.q_1.q_2\right|}{\epsilon r^2}.$

Trong đó: $k={9.10}^9\frac{N.m^2}{C^2}$là hệ số tỉ lệ;

                   $q_1$và $q_2$là điện tích (C);

r: là khoảng cách giữa hai điện tích (m):

          $\epsilon$: hằng số điện môi của môi trường $\left(\epsilon \ge 1\right)$.

Chú ý:

- Trong chân không $\epsilon =1$hoặc không khí $\epsilon \approx 1$

- Các đơn vị thường gặp

$1pC={10}^{-12}C;1nC={10}^{-9}C;1\mu C={10}^{-6}C;1mC={10}^{-3}C$

3. Mở rộng

+ Độ lớn:

$F=k.\frac{\left.q_1.q_2\right|}{\epsilon r^2}=>\begin{array}{l}r=\sqrt{\frac{k.\left.q_1{q}_2\right|}{\epsilon F}}\\ \epsilon =\frac{k.\left.q_1{q}_2\right|}{F{r}^2}\\ \left.q_1.q_2\right|=\frac{F\epsilon r^2}{k}\end{array}$

4. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1:

Hướng dẫn giải:

Áp dụng định luật Cu-lông ta có:

 $F=k\frac{\left.q_1{q}_2\right|}{\epsilon r^2}={9.10}^9.\frac{\left.+{\mathrm{1,6.10}}^{-19}.-{\mathrm{1,6.10}}^{-19}\right|}{{\left({5.10}^{-11}\right)}^2}={\mathrm{9,216.10}}^{-8}N.$

Ví dụ 2:

Hướng dẫn giải:

Áp dụng định luật Cu-lông ta có:

Lực tương tác giữa hai điện tích đặt trong không khí

$F_1=k\frac{\left.q_1{q}_2\right|}{{\epsilon }_1{r}^2}\left(1\right)$

Lực tương tác giữa hai điện tích đặt trong dầu

$F_2=k\frac{\left.q_1{q}_2\right|}{{\epsilon }_2{r}^2}\left(2\right)$

Lập tỉ số $\frac{\left(1\right)}{\left(2\right)}=>{\epsilon }_2=\frac{{\epsilon }_1.r_1^2}{r_2^2}=\mathrm{2,25.}$