Điện trường đều là gì? Công thức điện trường đều? Cách tạo ra điện trường đều? Yêu cầu cần đạt khi học điện trường đều lớp 11?

Nội dung chính

• Điện trường đều là gì? Công thức điện trường đều? Cách tạo ra điện trường đều? Ứng dụng điện trường đều?
• Yêu cầu cần đạt khi học điện trường đều lớp 11 là gì?
• Mục tiêu môn Vật lý trong chương trình giáo dục phổ thông ra sao?

Điện trường đều là gì? Công thức điện trường đều? Cách tạo ra điện trường đều? Ứng dụng điện trường đều?

Trong vật lý, điện trường là môi trường tồn tại xung quanh một điện tích và tác dụng lực lên các điện tích khác đặt trong nó. Điện trường đều là một dạng đặc biệt của điện trường, trong đó cường độ điện trường tại mọi điểm có cùng độ lớn, phương và chiều không thay đổi.

Nói cách khác, trong một điện trường đều, nếu ta đặt một điện tích thử vào bất kỳ vị trí nào thì nó cũng chịu tác dụng của một lực điện có cùng độ lớn và hướng giống nhau. Điều này giúp điện trường đều có các đường sức điện là những đường thẳng song song và cách đều nhau.

Một trong những ví dụ phổ biến nhất của điện trường đều là vùng không gian giữa hai bản tụ điện phẳng song song, khi hai bản mang điện tích trái dấu và có phân bố điện tích đồng đều.

Công thức điện trường đều:

Cường độ điện trường đều được xác định theo công thức:

E=U/d

Trong đó:

E là cường độ điện trường (đơn vị: V/m)

U là hiệu điện thế giữa hai bản cực (đơn vị: V)

d là khoảng cách giữa hai bản cực (đơn vị: m)

Ngoài ra, lực điện tác dụng lên một điện tích qqq trong điện trường đều được tính bằng công thức:

F=qE

Trong đó:

F là lực điện tác dụng lên điện tích (đơn vị: Newton - N)

q là độ lớn của điện tích (đơn vị: Coulomb - C)

E là cường độ điện trường (đơn vị: V/m)

Từ công thức này, ta thấy rằng điện tích đặt trong điện trường đều chịu một lực có độ lớn không đổi và hướng theo chiều của điện trường nếu q>0 (điện tích dương), hoặc ngược chiều điện trường nếu q<0 (điện tích âm).

Cách tạo ra điện trường đều:

Một điện trường đều có thể được tạo ra bằng cách sử dụng hai bản kim loại phẳng song song mang điện tích trái dấu, trong đó:

- Một bản tích điện dương, bản còn lại tích điện âm.

- Hai bản đặt song song với nhau và có kích thước lớn hơn nhiều so với khoảng cách giữa chúng.

- Điện tích phân bố đều trên hai bản để tránh hiện tượng mép làm biến dạng điện trường.

Khi đặt một hiệu điện thế U vào hai bản, một điện trường đều hình thành trong khoảng không gian giữa chúng. Tuy nhiên, ở các mép của hai bản, điện trường có thể không còn đều do hiệu ứng biên (các đường sức điện có xu hướng cong).

Ngoài tụ điện phẳng, một số hệ thống khác cũng có thể tạo ra điện trường đều, chẳng hạn như máy gia tốc hạt sử dụng các bản kim loại song song để điều hướng hạt điện tích trong nghiên cứu vật lý hạt nhân.

Ứng dụng điện trường đều:

Điện trường đều có nhiều ứng dụng trong khoa học và công nghệ, bao gồm:

- Tụ điện: Điện trường đều được sử dụng trong tụ điện phẳng để lưu trữ năng lượng điện.

- Thí nghiệm đo điện tích và điện trường: Được sử dụng để nghiên cứu các hiện tượng liên quan đến lực điện và điện thế.

- Máy gia tốc hạt: Điện trường đều được dùng để tăng tốc các hạt điện tích trong các máy gia tốc, phục vụ nghiên cứu vật lý hạt nhân.

- Màn hình tivi CRT, máy photocopy, máy in laser: Dòng điện tử di chuyển trong điện trường đều để tạo hình ảnh trên màn hình hoặc giấy in.

- Xử lý khói bụi công nghiệp: Điện trường đều trong thiết bị lọc tĩnh điện giúp ion hóa và thu giữ các hạt bụi trong khí thải.

Lưu ý: Nội dung trên chỉ mang tính chất tham khảo

Điện trường đều là gì? Công thức điện trường đều? Cách tạo ra điện trường đều? Yêu cẩu cần đạt khi học điện trường đều lớp 11? (Hình từ internet)

Yêu cầu cần đạt khi học điện trường đều lớp 11 là gì?

Căn cứ tại Chương trình Giáo dục phổ thông môn Vật lý ban hành kèm theo Thông tư 32/2018/TT-BGDĐT quy định về những yêu cầu cần đạt khi học điện trường đều lớp 11 như sau:

(1) Sử dụng biểu thức E = U/d, tính được cường độ của điện trường đều giữa hai bản phẳng nhiễm điện đặt song song, xác định được lực tác dụng lên điện tích đặt trong điện trường đều.

(2) Thảo luận để mô tả được tác dụng của điện trường đều lên chuyển động của điện tích bay vào điện trường đều theo phương vuông góc với đường sức và nêu được ví dụ về ứng dụng của hiện tượng này.

Mục tiêu môn Vật lý trong chương trình giáo dục phổ thông ra sao?

Căn cứ tại Chương trình Giáo dục phổ thông môn Vật lý ban hành kèm theo Thông tư 32/2018/TT-BGDĐT quy định về mục tiêu môn Vật lý trong chương trình giáo dục phổ thông như sau:

(1) Cùng với các môn học và hoạt động giáo dục khác, giúp học sinh hình thành, phát triển các phẩm chất chủ yếu và năng lực chung được quy định trong Chương trình tổng thể.

(2) Giúp học sinh hình thành, phát triển năng lực vật lí, với các biểu hiện sau:

- Có được những kiến thức, kĩ năng phổ thông cốt lõi về: mô hình hệ vật lí; năng lượng và sóng; lực và trường;

- Vận dụng được một số kĩ năng tiến trình khoa học để khám phá, giải quyết vấn đề dưới góc độ vật lí;

- Vận dụng được một số kiến thức, kĩ năng trong thực tiễn, ứng xử với thiên nhiên phù hợp với yêu cầu phát triển bền vững xã hội và bảo vệ môi trường;

- Nhận biết được năng lực, sở trường của bản thân, định hướng được nghề nghiệp và có kế hoạch học tập, rèn luyện đáp ứng yêu cầu của định hướng nghề nghiệp.