Sách điện từ/Lực Coulomb

Định luật Coulomb

Coulomb quan sát cho thấy, khi có 2 điện tích nằm kề nhau . Điện tích cùng loại đẩy nhau , Điện tích khác loại hút nhau . Tương tác giửa các điện tích tạo ra lực hút hay lực đẩy giửa các điện tích

Lực Coulomb

Lực hút giửa 2 điện tích khác loại, lực hút của điện tích dương hút điện tích âm được khám phá bởi Coulomb . Định luật Coulomb phát biểu là:

Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm đó, có độ lớn lực tương tác giữa hai điện tích điểm tỷ lệ thuận với tích độ lớn của các điện tích và tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.

$F=k\frac{Q_{+}{Q}_{-}}{r^2}$

Trong đó:

$\begin{array}{cc}{k}_{\mathrm{e}}& =\frac{1}{4\pi {\epsilon }_0}=\frac{c^2{\mu }_0}{4\pi }=c^2\cdot 10^{-7}\mathrm{H}\cdot {\mathrm{m}}^{-1}\\ & =8,987.551.787\times 10^9\mathrm{N}\mathrm{\cdot }{\mathrm{m}}^{\mathrm{2}}/{\mathrm{C}}^{\mathrm{2}}\end{array}$

${ϵ}_0$ là hằng số điện môi, giá trị gần đúng thường dùng trong tính toán ở cấp phổ thông là $9\times 10^9\mathrm{N}\mathrm{\cdot }{\mathrm{m}}^{\mathrm{2}}/{\mathrm{C}}^{\mathrm{2}}$

Ứng dụng

Với 2 điện tích có cùng cường độ $Q_{+}=Q_{-}$ Lực hút giửa 2 điện tích

$F=k\frac{Q^2}{r^2}$

Lực này tạo ra điện trường

$E=\frac{F}{Q}=k\frac{Q}{r^2}$

Điện thế của điện trường

$V=\int Edr=k\frac{Q}{r}$

Năng lượng điện

$U=-\mathrm{\Delta }V$