Điện tích

Bài viết về
Điện từ học
Điện Từ học Lịch sử Giáo trình
Tĩnh điện Chất cách điện Chất dẫn điện Cảm ứng tĩnh điện Điện ma sát Điện thông Điện thế Điện trường Điện tích Định luật Coulomb Định luật Gauss Độ điện thẩm Mômen lưỡng cực điện Mật độ phân cực Mật độ điện tích Phóng tĩnh điện Thế năng điện
Tĩnh từ Định luật Ampère Định luật Biot–Savart Định luật Gauss cho từ trường Độ từ thẩm Lực từ động Mômen lưỡng cực từ Quy tắc bàn tay phải Từ hóa Từ thông Từ thế vectơ Từ thế vô hướng Từ trường
Điện động Bức xạ điện từ Cảm ứng điện từ Dòng điện Foucault Dòng điện dịch chuyển Định luật Faraday Định luật Lenz Lực Lorentz Mô tả toán học của trường điện từ Phương trình Jefimenko Phương trình London Phương trình Maxwell Tenxơ ứng suất Maxwell Thế Liénard–Wiechert Trường điện từ Vectơ Poynting Xung điện từ
Mạch điện Bộ cộng hưởng Dòng điện Dòng điện một chiều Dòng điện xoay chiều Điện dung Điện phân Điện trở Định luật Ohm Gia nhiệt Joule Hiện tượng tự cảm Hiệu điện thế Lực điện động Mạch nối tiếp Mạch song song Mật độ dòng điện Ống dẫn sóng điện từ Trở kháng
Phát biểu hiệp phương sai Tenxơ điện từ (tenxơ ứng suất–năng lượng) Dòng bốn chiều Thế điện từ bốn chiều
Các nhà khoa học Ampère Biot Coulomb Davy Einstein Faraday Fizeau Gauss Heaviside Henry Hertz Joule Lenz Lorentz Maxwell Ørsted Ohm Ritchie Savart Singer Tesla Volta Weber

Hương trong vật lý hạt

Số lượng tử hương: Số Baryon: B Số Lepton: L Strangeness: S Charm: C Bottomness: B′ Topness: T Isospin: I or I3 Weak isospin: T or T3 Điện tích: Q X-charge: X Tổ hợp: Hypercharge: Y Y = (B + S + C + B′ + T) Y = 2 (Q − I3) Weak hypercharge: YW YW = 2 (Q − T3) X + 2YW = 5 (B − L) Trộn hương CKM matrix PMNS matrix Flavour complementarity

Điện trường của điện tích điểm dương và âm.

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.

Điện tích tạo từ các hạt mang điện rất nhỏ, như một chất điểm, thì điện tích được gọi là điện tích điểm. Nếu điện tích điểm được sử dụng trong một thí nghiệm, có thể là thí nghiệm tưởng tượng trên lý thuyết, thì nó được gọi là điện tích thử.

Điện tích của một vật vĩ mô là tổng đại số của tất cả các điện tích tương ứng của các hạt phần tử cấu thành nên vật đó. Thông thường, các vật quanh ta đều trung hòa về điện, đó là do mỗi nguyên tử ở trạng thái tự nhiên đều có tổng số proton bằng tổng số electron.

Tuy nhiên, ngay cả khi điện tích tổng cộng của một vật bằng không, vật ấy vẫn có thể tham gia tương tác điện từ, đó là nhờ hiện tượng phân cực điện. Các điện tích chịu sự ảnh hưởng của hiện tượng phân cực gọi là điện tích liên kết, các điện tích có thể di chuyển linh động trong vật dẫn dưới tác dụng của từ trường ngoài gọi là điện tích tự do.

Chuyển động của các hạt mang điện theo một hướng xác định được gọi là dòng điện.

Phần lớn điện lượng trong tự nhiên là bội số nguyên của điện tích nguyên tố. Các hạt quark có điện tích phân số so với e. Phản hạt của một hạt cơ bản có điện tích bằng về độ lớn nhưng trái dấu so với điện tích của hạt đó.

Có thể đo điện tích bằng một dụng cụ gọi là tĩnh điện kế.

Cách hiểu khác của điện tích

Điện tích còn được hiểu là "vật tích điện". Mọi vật trung hòa về điện khi cho hay nhận điện tử âm sẽ trở thành điện tích.

Khi vật nhận electron vật sẽ trở thành điện tích âmː

Vật + e → Điện tích âm (-)

Khi vật cho electron vật sẽ trở thành điện tích dươngː

Vật − e → Điện tích dương (+)

Ký hiệu và đơn vị đo lường

Điện tích âm có ký hiệu − Q. Điện tích dương có ký hiệu + Q.. Mọi điện tích đo bằng đơn vị Coulomb, ký hiệu C

Đơn vị Coulomb được định nghĩa như sau:

$1C=6,24\times 10^{18}$ electron.

Tương tác điện tích

Tương tác giữa 2 điện tích điểm trong không gian

Tương tác giữa hai điện tích

Bài chi tiết: Lực tĩnh điện

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.

$F=k{\frac {\left|q_{1}\right|\left|q_{2}\right|}{r^{2}}}$

Trong đó:

${\begin{aligned}k_{\mathrm {e} }&={\frac {1}{4\pi \varepsilon _{0}}}={\frac {c^{2}\ \mu _{0}}{4\pi }}=c^{2}\cdot 10^{-7}\ \mathrm {H} \cdot \mathrm {m} ^{-1}\\&=8,987.551.787\times 10^{9}\ \mathrm {N\cdot m^{2}/C^{2}} \end{aligned}}$

$\epsilon _{0}\$ là hằng số điện môi, giá trị gần đúng thường dùng trong tính toán ở cấp phổ thông là $9\times 10^{9}\ \mathrm {N\cdot m^{2}/C^{2}}$

Tương tác giữa điện tích và điện

Tương tác giữa điện tích đứng yên và điện có điện lực $F_{E}$ tạo ra dòng điện tích di chuyển thẳng hàng có điện trường E tuân theo định luật Ampere:

$E={\frac {F_{E}}{Q}}$

Vì vậy

$F_{E}=QE$

Tương tác giữa điện tích và từ

Tương tác giữa điện tích di chuyển và nam châm từ có từ lực $F_{B}$ tạo ra từ trường B vuông góc với điện trường E tuân theo định luật Lorentz:

$F_{B}=\pm QvB$

Vậy:

$B={\frac {F_{B}}{Qv}}$

$v={\frac {F_{B}}{QB}}$

Tương tác giữa điện tích cùng với điện và từ

$F_{EB}=F_{E}+F_{B}=QE\pm QvB=Q(E\pm vB)$

Khi v bằng không

$F_{EB}=F_{E}=QE$

Khi v khác không

$QE=QvB$

$E=vB$

$B={\frac {1}{v}}E$

Lực tương tác điện tích

Lực tĩnh điện	$F_{Q}=K{\frac {|Q_{+}||Q_{-}|}{r^{2}}}$
Lực động điện	$F_{E}=QE$
Lực động từ	$F_{B}=\pm QvB$
Lực điện từ	$F_{EB}=Q(E\pm vB)$

Xem thêm

• Dòng điện