Công thức định luật cu lông

Câu hỏi: Công thức định luật cu lông

Trả lời:

Công thức định luật Coulomb: F = k. |q₁q₂| / r²

Trong đó:

• k: hằng số tỉ lệ, được tính bằng công thức k = (9.10⁹ x N x m²) / C² (áp dụng cho hệ đo lường quốc tế SI)
• F: lực tác dụng giữa hai điện tích đặt trong môi trường (đơn vị Newton - N)
• r: khoảng cách giữa hai điện tích (đơn vị mét - m)
• q₁, q₂: giá trị của hai điện tích (đơn vị Coulomb - C)

Cùng Top lời giải tìm hiểu về định luật cu lông nhé 

Định luật Cu lông ra đời đã chứng minh được rằng khi khoảng cách càng xa, lực tác dụng giữa hai điện tích điểm càng giảm. Hãy cùng tìm hiểu kĩ hơn về định luật Cu lông và cách đổi đơn vị Cu lông sang các đơn vị khác trong bài viết dưới đây.

I. Định luật Cu lông (Coulomb) là gì?

1. Khái niệm

Định luật Coulomb (đọc là Cu-lông) là định luật về lực tĩnh điện được đưa ra bởi chính chủ nhân của định luật này, nhà vật lý đến từ nước Pháp Charles Augustin de Coulomb (1736-1806) khi ông nhận thấy sự tương đồng giữa điện học và cơ học, giữa hai vật và hai điện tích điểm.

Định luật Coulomb được phát biểu như sau: Lực hút (hay lực đẩy) giữa hai điện tích điểm được đặt cùng phương với đường thẳng nối hai điện tích đó và chúng cùng nằm trong môi trường chân không thì lực tương tác sẽ hút nhau nếu hai điện tích điểm trái dấu và đẩy nhau nếu hai điện tích điểm cùng dấu.

Độ lớn của lực này sẽ tỉ lệ thuận với tích của điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa hai điện tích.

2. Đơn vị Cu-lông (Coulomb) là gì?

- Tên đơn vị: Cu-lông

- Tên tiếng Anh: Coulomb

- Đơn vị đo: Điện tích (Q)

- Hệ đo lường: hệ đo lường quốc tế SI

Đơn vị Coulomb (kí hiệu là C) là đơn vị đại diện cho điện tích Q trong hệ đo lường SI. 1 Coulomb chính là năng lượng của điện tích khi chạy qua dây dẫn có cường độ bằng 1A (Ampe) trong thời gian 1 giây.

1 Cu lông bằng bao nhiêu?

1 Coulomb = 10⁹ nC (Nanocoulomb)

1 Coulomb = 10⁶ µC (Microcoulomb)

1 Coulomb = 1,000 mC (Millicoulomb)

1 Coulomb = 10^-3 kC (Kilocoulomb)

1 Coulomb = 10^-6 MC (Megacoulomb)

1 Coulomb = 0.1 abC (Abcoulomb)

1 Coulomb = 0.28 mAh (Miliampe-giờ)

1 Coulomb = 2.78×10^-4 Ah (Ampe-giờ)

1 Coulomb = 1.04×10^-5 F (Fara)

1 Coulomb = 2,997,924,580 statC (Statcoulomb)

1 Coulomb = 6,24 × 10¹⁸ e (Điện tích nguyên tố - electron)

3. Các dạng bài tập về định luật Culong

Dạng 1 : Bài tập về  lực tương tác giữa 2 điện tích:

    + Điểm đặt: Tại hai điện tích

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

    + Chiều: Cùng dấu thì đẩy, trái dấu thì hút

    + Độ lớn:   F=k.|q₁.q₂|ε.r²

Dạng 2: Bài tập về lực tương tác giữa nhiều điện tích

Phương pháp: Các bước tìm hợp lực do các điện tích q₁; q₂; ... tác dụng lên điện tích q_o:

Bước 1: Xác định vị trí điểm đặt các điện tích (vẽ hình).

Bước 2: Tính độ lớn các lực thành phần F₁₀;F₂₀.... , F_no lần lượt do q₁ và q₂ tác dụng lên q_o.

Bước 3: Vẽ hình các vectơ lực ....

Bước 4: Từ hình vẽ xác định phương, chiều, độ lớn của hợp lực .

+ Các trường hợp đặc biệt:

Tổng quát: Góc bất kì: α là góc hợp bởi hai vectơ lực.

+ Độ lớn: 

+ Xác định phương chiều: dựa vào hình và áp dụng định luật hàm số sin/cos

 Điệu kiện để tổng lực bằng không

+ Nếu nhiều lực đưa điều kiện về hai lực:<=> F₁₋=−F₂₋ (1)

          + Giải phương trình về điều kiện độ lớn: F₁ = F₂ (2)

          + (1) rút ra điều kiện về dấu hoặc vị trí đặt điện tích

Bài toán biện luận: Tìm điều kiện để F đạt giá trị max hoặc min

           + Lập biểu thức của F theo đại lượng cần tìm điều kiện

           + Áp dụng toán học vào để khảo sát:

              - Lập luận tử mẫu

              - Các bất đẳng thức thường gặp như côsi….

Dạng 3: Điều kiện cân bằng của vật dưới tác dụng của lực điện

Trở lại áp dụng phương pháp động lực học:

- Chỉ ra các lực tác dụng (biểu diễn, tính độ lớn hoặc viết biểu thức)

- Áp dụng định luật I (nếu là điều kiện cân bằng):

Áp dụng định luật II (nếu là chuyển động có gia tốc:)

- Khử dấu vectơ:

+ Cách 1: Chiếu

+ Cách 2: Dùng hình