Tương tác giữa 2 điện tích điểm trong không gian

Tương tác giữa hai điện tích

Khi hai điện tích tương tác với nhau, điện tích cùng loại đẩy nhau, điện tích khác loại hút nhau.

Định luật Coulomb

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:

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.

Công thức của định luật:

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, 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 điện

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:

E = F E Q {\displaystyle E={\frac {F_{E}}{Q}}}

Vì vậy F E = Q E {\displaystyle F_{E}=QE}

Tương tác giữa điện tích và từ

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}=QvB}

Vậy:

B = F B Q v {\displaystyle B={\frac {F_{B}}{Qv}}} v = F B Q B {\displaystyle v={\frac {F_{B}}{QB}}}

Tương tác giữa điện tích cùng với điện và từ

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)}