Điện tích là một tính chất cơ bản và không đổi của một số hạt hạ nguyên tử [hạt sơ cấp], đặc trưng cho tương tác điện từ giữa chúng. Điện tích tạo ra trường điện từ và cũng như chịu sự ảnh hưởng của trường điện từ. Sự tương tác giữa một điện tích với trường điện từ, khi nó chuyển động hoặc đứng yên so với trường điện từ này, là nguyên nhân gây ra lực điện từ, một trong những lực cơ bản của tự nhiên.
| Hương trong vật lý hạt |
Số lượng tử hương:
Tổ hợp:
|
Tương tác điện tíchSửa đổi
Tương tác giữa hai điện tíchSửa đổi
Khi hai điện tích tương tác với nhau, điện tích cùng loại đẩy nhau, điện tích khác loại hút nhau. Khi có 2 điện tích cách nhau một khoảng cách r thì lực tương tác của chúng tuân theo Định luật Coulomb, gọi là Lực 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 | q 1 | | q 2 | r 2 {\displaystyle F=k{\frac {\left|q_{1}\right|\left|q_{2}\right|}{r^{2}}}}Trong đó:
k e = 1 4 π ε 0 = c 2 μ 0 4 π = c 2 10 7 H m 1 = 8 , 987.551.787 × 10 9 N m 2 / C 2 {\displaystyle {\begin{aligned}k_{\mathrm {e} }&={\frac {1}{4\pi \varepsilon _{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\cdot m^{2}/C^{2}} \end{aligned}}} ϵ 0 {\displaystyle \epsilon _{0}\ } là hằng số điện môi, giá trị gần đúng thường dùng trong tính toán ở cấp phổ thông là 9 × 10 9 N m 2 / C 2 {\displaystyle 9\times 10^{9}\ \mathrm {N\cdot m^{2}/C^{2}} }Tương tác giữa điện tích và điệnSửa đổi
Tương tác giữa điện tích đứng yên và điện có điện lực F E {\displaystyle F_{E}} tạo ra dòng điện tích di chuyển thẳng hàng có điện trường E tuân theo định luật Ampere:
Vì vậy
F E = Q E {\displaystyle F_{E}=QE}Tương tác giữa điện tích và từSửa đổi
Tương tác giữa điện tích di chuyển và nam châm từ có từ lực F B {\displaystyle F_{B}} tạo ra từ trường B vuông góc với điện trường E tuân theo định luật Lorentz:
F B = ± Q v B {\displaystyle F_{B}=\pm QvB}Vậy:
Tương tác giữa điện tích cùng với điện và từSửa đổi
F E B = F E + F B = Q E ± Q v B = Q [ E ± v B ] {\displaystyle F_{EB}=F_{E}+F_{B}=QE\pm QvB=Q[E\pm vB]}Khi v bằng không
F E B = F E = Q E {\displaystyle F_{EB}=F_{E}=QE}Khi v khác không
Q E = Q v B {\displaystyle QE=QvB} E = v B {\displaystyle E=vB} B = 1 v E {\displaystyle B={\frac {1}{v}}E}Lực tương tác điện tíchSửa đổi
| Lực tĩnh điện | F Q = K | Q + | | Q | r 2 {\displaystyle F_{Q}=K{\frac {|Q_{+}||Q_{-}|}{r^{2}}}} |
| Lực động điện | F E = Q E {\displaystyle F_{E}=QE} |
| Lực động từ | F B = ± Q v B {\displaystyle F_{B}=\pm QvB} |
| Lực điện từ | F E B = Q [ E ± v B ] {\displaystyle F_{EB}=Q[E\pm vB]} |
Xem thêmSửa đổi
- Dòng điện