Độ lớn: \(E = k\frac{{\left| Q \right|}}{{\varepsilon {r^2}}} = {9.10^9}\frac{{{{10}^{ - 6}}}}{{1.{{\left( {{{30.10}^{ - 2}}} \right)}^2}}} = {10^5}V/m\)
Dạng 2: Xác định cường độ điện trường tổng hợp do nhiều điện tích gây ra tại một điểm
- Áp dụng nguyên lý chồng chất điện trường: \(\overrightarrow E = \overrightarrow {{E_1}} + \overrightarrow {{E_2}} + \overrightarrow {{E_3}} + ... + \overrightarrow {{E_n}} \)
- Biểu diễn \(\overrightarrow {{E_1}} ,\overrightarrow {{E_2}} ,\overrightarrow {{E_3}} ,...,\overrightarrow {{E_n}} \), xác định phương, chiều, độ lớn của từng vecto cường độ điện trường do từng điện tích gây ra.
Bạn đang xem: Cách vẽ vectơ cường độ điện trường
- Vẽ vecto cường độ điện trường tổng hợp theo quy tắc hình bình hành.
- Xác định độ lớn của cường độ điện trường tổng hợp dựa vào hình vẽ.
* Các trường hợp đặc biệt:
+ \(\overrightarrow {{E_1}} \uparrow \uparrow \overrightarrow {{E_2}} \Rightarrow E = {E_1} + {E_2}\)
+ \(\overrightarrow {{E_1}} \uparrow \downarrow \overrightarrow {{E_2}} \Rightarrow E = \left| {{E_1} - {E_2}} \right|\)
+ \(\overrightarrow {{E_1}} \bot \overrightarrow {{E_2}} \Rightarrow E = \sqrt {{E_1}^2 + {E_2}^2} \)
+ \((\overrightarrow {{E_1}} ,\overrightarrow {{E_2}} ) = \alpha \Rightarrow E = \sqrt {{E_1}^2 + {E_2}^2 + 2{{\rm{E}}_1}{E_2}\cos \alpha } \)
Bài tập ví dụ: Tại hai điểm A và B cách nhau 10 cm trong không khí có đặt hai điện tích \({q_1} = {q_2} = {16.10^{ - 8}}C\). Xác định cường độ điện trường do hai điện tích điểm này gây ra tại:
a) M với MA = MB = 5 cm
b) N với NA = 5 cm, NB = 15 cm
Hướng dẫn giải
a)
MA = MB = 5 cm, AB = 10 cm => M là trung điểm của AB.
Ta biểu diễn các vecto cường độ điện trường do hai điện tích gây ra tại điểm M như hình vẽ.
Vecto cường độ điện trường tại M là tổng hợp hai vecto \(\overrightarrow {{E_{1M}}} ,\overrightarrow {{E_{2M}}} \)
Suy ra \(\overrightarrow E = \overrightarrow {{E_{1M}}} + \overrightarrow {{E_{2M}}} \)
Ta thấy \(\overrightarrow {{E_{1M}}} \uparrow \downarrow \overrightarrow {{E_{2M}}} \Rightarrow E = {E_{1M}} - {E_{2M}}\)
Ta có: \({E_{1M}} = {E_{2M}} = k\frac{{\left| {{q_1}} \right|}}{{M{A^2}}} = {9.10^9}\frac{{\left| {{{16.10}^{ - 8}}} \right|}}{{{{\left( {{{5.10}^{ - 2}}} \right)}^2}}} \\= 5,{76.10^5}V/m\)
\( \Rightarrow E = {E_{1M}} - {E_{2M}} = 0\)
b)
NA = 5 cm, NB = 15 cm, AB = 10 cm nên N nằm ngoài AB và nằm trên đường thẳng AB.
Xem thêm: Top 10 Kết Bài Về Truyện Ngắn Rừng Xà Nu Của Nguyễn Trung Thành
Ta biểu diễn các vecto cường độ điện trường do hai điện tích gây ra tại điểm N như hình vẽ.
Vecto cường độ điện trường tại M là tổng hợp hai vecto \(\overrightarrow {{E_{1M}}} ,\overrightarrow {{E_{2M}}} \)
Suy ra \(\overrightarrow E = \overrightarrow {{E_{1M}}} + \overrightarrow {{E_{2M}}} \)
Ta thấy: \(\overrightarrow {{E_{1M}}} \uparrow \uparrow \overrightarrow {{E_{2M}}} \Rightarrow E = {E_{1M}} + {E_{2M}}\)
Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{E_{1M}} = k\frac{{\left| {{q_1}} \right|}}{{A{N^2}}} = 5,{76.10^5}V/m\\{E_{2M}} = k\frac{{\left| {{q_2}} \right|}}{{B{N^2}}} = 0,{64.10^5}V/m\end{array} \right.\\ \Rightarrow E = 5,{12.10^5}V/m\)
Dạng 3: Xác định vị trí cường độ điện trường bằng 0
- Nếu \(\overrightarrow E = \overrightarrow {{E_{1M}}} + \overrightarrow {{E_{2M}}} = \overrightarrow 0 \) thì \(\overrightarrow {{E_1}} = - \overrightarrow {{E_2}} \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}\overrightarrow {{E_1}} \uparrow \downarrow \overrightarrow {{E_2}} \\{E_1} = {E_2}\end{array} \right.\)