Trong vật lý, việc hiểu rõ về điện trường và các đường sức điện là vô cùng quan trọng. Một trong những cách trực quan nhất để hình dung điện trường là thông qua các đường sức điện. Tuy nhiên, không phải mọi phát biểu về đường sức điện đều đúng. Chúng ta hãy cùng đi sâu vào vấn đề này để tránh những nhầm lẫn đáng tiếc.
Một câu hỏi thường gặp là: “Chọn câu sai: Véctơ cường độ điện trường có phương trùng với đường sức.” Để trả lời câu hỏi này, chúng ta cần nắm vững định nghĩa và tính chất của đường sức điện.
Đường sức điện là một đường cong mà tiếp tuyến tại mỗi điểm trên đường cong đó có phương trùng với phương của vectơ cường độ điện trường tại điểm đó. Điều này có nghĩa là vectơ cường độ điện trường luôn tiếp xúc với đường sức điện tại mọi điểm.
Để hiểu rõ hơn, ta xét một số tính chất quan trọng của đường sức điện:
-
Đường sức điện bắt đầu từ điện tích dương và kết thúc ở điện tích âm (hoặc vô cùng). Trong trường hợp chỉ có một điện tích dương hoặc âm, các đường sức điện sẽ tỏa ra từ điện tích dương và hướng vào điện tích âm từ mọi phía.
-
Các đường sức điện không bao giờ cắt nhau. Tại một điểm trong không gian, điện trường chỉ có một giá trị duy nhất. Do đó, chỉ có thể có một đường sức điện đi qua điểm đó. Nếu các đường sức điện cắt nhau, điều này sẽ dẫn đến việc có hai vectơ cường độ điện trường tại cùng một điểm, điều này là vô lý.
-
Độ dày của đường sức điện biểu thị độ lớn của cường độ điện trường. Nơi nào đường sức điện dày đặc hơn thì cường độ điện trường tại đó lớn hơn, và ngược lại.
-
Đường sức điện là những đường cong liên tục. Chúng không bị đứt đoạn trong không gian điện trường.
Vậy, hãy xem xét các lựa chọn thường gặp trong các bài tập:
-
A. Đường sức của điện trường do một điện tích điểm gây ra có dạng là những đường thẳng. Câu này đúng, các đường sức điện trường tạo bởi điện tích điểm là những đường thẳng hướng tâm.
-
B. Véctơ cường độ điện trường có phương trùng với đường sức. Câu này sai. Véctơ cường độ điện trường có phương tiếp tuyến với đường sức tại điểm đó, không phải trùng với cả đường sức (trừ trường hợp đường sức thẳng).
-
C. Các đường sức của điện trường không cắt nhau. Câu này đúng, như đã giải thích ở trên.
-
D. Đường sức là những đường mô tả trực quan điện trường. Câu này đúng, đường sức điện giúp ta hình dung được hình dạng và hướng của điện trường.
Kết luận: Câu sai trong trường hợp này là B. Véctơ cường độ điện trường có phương trùng với đường sức. Cần nhớ rằng vectơ cường độ điện trường có phương tiếp tuyến với đường sức tại điểm đang xét.
Hiểu rõ về đường sức điện và các tính chất của nó là chìa khóa để giải quyết nhiều bài toán liên quan đến điện trường. Hy vọng bài viết này đã giúp bạn củng cố kiến thức và tránh được những sai sót thường gặp.
