Công thức tính cường độ điện trường tại trung điểm hay nhất | Cách tính cường độ điện trường tại trung điểm - Vật lý lớp 11

Công thức tính cường độ điện trường tại trung điểm hay nhất | Cách tính cường độ điện trường tại trung điểm - Vật lý lớp 11

1. Công thức

Để tính cường độ điện trường tại trung điểm, ta áp dụng nguyên lý chồng chất điện trường:

- Bước 1: Xác định phương, chiều, độ lớn của từng vectơ cường độ điện trường do từng điện tích gây ra tại trung điểm.

- Bước 2: Vẽ vectơ cường độ điện trường tổng hợp theo quy tắc hình bình hành hoặc quy tắc cộng vectơ.

- Bước 3: Xác định độ lớn của cường độ điện trường tổng hợp từ hình vẽ.

$\overrightarrow{E}=\overrightarrow{E_1}+\overrightarrow{E_2}$

+ Nếu q₁, q₂ cùng dấu: $\Rightarrow \overrightarrow{E_1}\uparrow \downarrow \overrightarrow{E_2}\Rightarrow E=E_1-E_2$

+ Nếu q₁, q₂ trái dấu: $\Rightarrow \overrightarrow{E_1}\uparrow \uparrow \overrightarrow{E_2}\Rightarrow E=E_1+E_2$

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Có hai điện tích điểm $q_1=\mathrm{0,5}nC$ và $q_2=-\mathrm{0,5}nC$ lần lượt đặt tại hai điểm A, B cách nhau một đoạn a = 6 cm trong không khí. Hãy xác định cường độ điện trường $\overrightarrow{E}$ tại điểm M là trung điểm của AB.

Hướng dẫn giải: Gọi ${\overrightarrow{E}}_1,{\overrightarrow{E}}_2$ lần lượt là cường độ điện trường do điện tích $q_1$ và $q_2$ gây ra tại M.

+ Vì :

$$\begin{gathered} \left\{\begin{array}{l}{r}_1=r_2=r\\ \left|q_1\right|=\left|q_2\right|=q\end{array}\right. \\ \Rightarrow E_1=E_2=k\frac{\left|q\right|}{r_M^2} \\ =5000\left(V/m\right) \end{gathered}$$

+ Các vectơ ${\overrightarrow{E}}_1,{\overrightarrow{E}}_2$ được biểu diễn như hình vẽ.

+ Gọi $\overrightarrow{E}$ là điện trường tổng hợp do $q_1$ và $q_2$ gây ra tại M. Ta có: $\overrightarrow{E}={\overrightarrow{E}}_1+{\overrightarrow{E}}_2$

+ Vì ${\overrightarrow{E}}_1,{\overrightarrow{E}}_2$ cùng chiều nên: $E=E_1+E_2=10000\left(V/m\right)$

+ Vậy $\overrightarrow{E}$ có điểm đặt tại M, phương AB, chiều từ A đến B, độ lớn 10000 V/m

Ví dụ 2: Cho hai điện tích điểm $q_1=q_2={4.10}^{-10}C$ đặt tại hai điểm A, B trong không khí biết AB = 2 cm. Hãy xác định cường độ điện trường $\overrightarrow{E}$ tại điểm là trung điểm của AB.

Hướng dẫn giải: Gọi ${\overrightarrow{E}}_1,{\overrightarrow{E}}_2$ lần lượt là cường độ điện trường do điện tích $q_1$ và $q_2$ gây ra tại M.

$$\begin{gathered} AM=BM=\frac{AB}{2}=1cm \\ \Rightarrow E_1=E_2=k\frac{\left|q_1\right|}{r_H^2} \\ =36000\left(V/m\right) \end{gathered}$$

+ Các vectơ ${\overrightarrow{E}}_1,{\overrightarrow{E}}_2$ được biểu diễn như hình vẽ.

+ Gọi $\overrightarrow{E}$ là điện trường tổng hợp do $q_1$ và $q_2$ gây ra tại M. Ta có:

$\overrightarrow{E}={\overrightarrow{E}}_1+{\overrightarrow{E}}_2$

+ Vì ${\overrightarrow{E}}_1,{\overrightarrow{E}}_2$ ngược chiều nên: $E=E_1-E_2=0\left(V/m\right)$

Xem thêm tổng hợp công thức môn Vật lý lớp 11 đầy đủ và chi tiết khác:

Công thức tính cường độ điện trường giữa hai bản tụ hay nhất | Cách tính cường độ điện trường giữa hai bản tụ

Công thức tính cường độ điện trường gây ra bởi điện tích q hay nhất | Cách tính cường độ điện trường gây ra bởi điện tích q

Công thức tính công của lực điện hay nhất | Cách tính công của lực điện

Công thức tính thế năng của điện tích hay nhất | Cách tính thế năng của điện tích

Công thức tính điện thế hay nhất | Cách tính điện thế