Điện tích là một khái niệm cơ bản trong vật lý, mô tả thuộc tính của vật chất khiến nó tương tác với điện trường và từ trường. Để đo lường điện tích, chúng ta sử dụng một đơn vị gọi là culông. Vậy, Culông Là đơn Vị Của đại lượng nào và nó liên quan đến các khái niệm điện học khác như thế nào? Hãy cùng tìm hiểu.
I. Điện tích và sự nhiễm điện
Vật chất có thể mang điện tích thông qua nhiều phương pháp khác nhau, bao gồm:
-
Nhiễm điện do cọ xát: Khi cọ xát hai vật liệu khác nhau, electron có thể chuyển từ vật này sang vật khác, tạo ra sự mất cân bằng điện tích. Ví dụ, cọ xát thước nhựa vào vải len làm thước nhựa hút các vật nhẹ.
-
Nhiễm điện do tiếp xúc: Khi một vật không mang điện tiếp xúc với một vật đã nhiễm điện, điện tích có thể truyền sang vật kia.
-
Nhiễm điện do hưởng ứng: Khi đưa một vật không nhiễm điện lại gần một vật đã nhiễm điện, các điện tích trong vật không nhiễm điện sẽ phân bố lại, tạo ra điện tích ở hai đầu vật.
II. Điện tích điểm và tương tác điện
- Điện tích điểm: Một vật tích điện có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách mà ta xét được gọi là điện tích điểm.
- Tương tác điện: Các điện tích tương tác với nhau thông qua lực điện. Điện tích cùng dấu đẩy nhau, điện tích trái dấu hút nhau. Lực tương tác này được mô tả bởi định luật Cu-lông.
III. Định luật Cu-lông
Định luật Cu-lông định lượng lực tương tác giữa hai điện tích điểm. Nó được phát biểu như sau:
Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệ thuận với độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.
Biểu thức của định luật Cu-lông:
(F = kfrac{{left| {{q_1}{q_2}} right|}}{{{r^2}}})
Trong đó:
- F là độ lớn của lực tương tác điện (đơn vị: Newton – N).
- ({q_1},{rm{ }}{q_2}) là độ lớn của hai điện tích điểm (đơn vị: Culông – C).
- r là khoảng cách giữa hai điện tích điểm (đơn vị: mét – m).
- k là hằng số Cu-lông, có giá trị khoảng (k = {9.10^9}left( {N.{m^2}/{C^2}} right))
Vậy, culông là đơn vị của điện tích (q). Nó cho biết lượng điện tích chứa trong một vật.
IV. Hằng số điện môi
Khi các điện tích được đặt trong một môi trường điện môi, lực tương tác giữa chúng sẽ giảm đi so với khi đặt trong chân không. Mức độ giảm này được đặc trưng bởi hằng số điện môi (ε) của môi trường.
Công thức tính lực tương tác trong môi trường điện môi:
(F = kfrac{{left| {{q_1}{q_2}} right|}}{{varepsilon {r^2}}})
Với ε ≥ 1. Đối với chân không, ε = 1.
V. Nguyên lý chồng chất lực điện
Khi có nhiều điện tích tác dụng lên một điện tích khác, lực tổng hợp tác dụng lên điện tích đó là tổng vector của các lực do từng điện tích gây ra.
(overrightarrow F = overrightarrow {{F_1}} + overrightarrow {{F_2}} + … + overrightarrow {{F_n}} )
Tóm lại, culông là đơn vị của điện tích, một đại lượng cơ bản trong vật lý điện. Điện tích quyết định tương tác điện giữa các vật và được mô tả định lượng bằng định luật Cu-lông. Hiểu rõ về điện tích và đơn vị của nó là nền tảng để nắm vững các kiến thức về điện học và ứng dụng của nó trong thực tế.
