Điện tích là gì? Tính chất cơ bản của điện tích

Điện tích là gì? Tính chất cơ bản của điện tích là gì? Ở chương trình phổ thông, chúng ta đã được học qua những lý thuyết này, nhưng ở bài này chúng ta sẽ không dừng lại ở khái niệm mà sẽ đi sâu hơn về chúng. Vì vậy hãy cùng theo dõi để hiểu thêm về điện tích là gì? Nhé. 

1. Điện tích là gì?

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. Nó được xem là một dạng năng lượng hoặc điện tử truyền từ vật này sang vật khác bằng các cách khác nhau như dẫn truyền, cảm ứng hoặc các phương pháp cụ thể khác.

Điện tích được tạo ra từ những 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 thì nó được gọi là điện tích thử.

Trên thực tế, điện tích tồn tại ở khắp mọi nơi xung quanh chúng ta, chẳng hạn như đất, nước, cơ thể, kim loại… Trong khi đó, tất cả những vật không sở hữu điện tích được gọi là trung gian.

Dưới góc nhìn toán học, điện tích được xác định bằng số lượng của electron (n) nhân với điện tích trên một electron.

2. Ký hiệu 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 sẻ trở thành điện tích âmː

Vật + e → Điện tích âm (-)

Khi vật cho electron vật sẻ trở thành điện tích dươngː

Vật − e → Điện tích dương (+)

Ký hiệu của điện tích là gì?

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. 10^-18 electron

3. Điện tích định luật Cu lông

Phát biểu theo định luật cu lông chúng ta có:

“ Các tương tác do lực hút hoặc lực đẩy giữa hai điện tích điểm được đặt trong môi trường chân không có phương trùng với đường thẳng nối liền hai điểm điện tích. Đồng thời độ lớn có tỉ lệ thuận với tích độ lớn của cả 2 điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách.”

Công thức xác định định luật Cu lông:

F=k(|q1.q2|/r2)

Trong đó:

• k: là hệ số tỉ lệ
• F:đơn vị niutơn (N)
• q1, q2: là những điện tích điểm, đơn vị Cu lông
• r2: đơn vị đo (mét)

4. Tính chất cơ bản của điện tích

Điện tích tồn tại ở mọi nơi

Có thể khẳng định điện tích tồn tại ở mọi nơi trong tự nhiên. Điều này cũng có nghĩa các hạt điện tích hoạt động một cách vô hướng. Con người hoàn toàn có thể can thiệp để thêm điện tích cho một vật chất một cách trực tiếp.

Tổng điện tích của một hệ thống (vật chất) là tổng đại số của những điện tích điểm. Ví dụ như: q1+q2+q3+…+qn

Tính chất bảo tồn năng lượng

Điện tích có tính chất tự bảo tồn năng lượng. Điều này cho thấy điện tích không thể tự tạo ra, đồng thời nó cũng không bị phá hủy do bất kỳ can thiệp nào khác trong tự nhiên.

Tuy nhiên, điện tích có thể được trao đổi, truyền đi giữa các vật chất khác nhau thông qua một số phương pháp như cảm ứng hoặc truyền dẫn…

Tính chất tự bảo tồn năng lượng được thể hiện nhờ sự va chạm giữa các vật chất trong môi trường nhất định.

Định lượng điện tích

Điều này biểu thị thực tế rằng điện tích là một đại lượng được lượng tử hóa và chúng ta có thể biểu thị nó dưới dạng bội số nguyên của đơn vị điện tích cơ bản (điện tích e trên một electron).

Giả sử điện tích trên một vật là q, sau đó chúng ta có thể viết nó dưới dạng:

q = ne

Trong đó

n: là số nguyên và không phải là số nguyên hoặc số vô tỉ, có thể là bất kỳ số nguyên dương hoặc âm nào như 1, 2, 3, -5…

Đơn vị điện tích cơ bản là điện tích mà electron hoặc proton mang. Theo quy ước, chúng ta coi điện tử là âm và biểu thị nó là điện tử và điện tích trên một proton chỉ đơn giản là siêu tốc.

Chúng ta có thể sử dụng nguyên lý lượng tử hóa để tính tổng lượng điện tích có trong một vật và cũng để tính toán một số electron hoặc proton trong một vật.

Giả sử một hệ có n1 số electron và n2 số proton thì tổng lượng điện tích sẽ là:

n2e – n1e

5. Tương tác điện tích

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. 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:

“ 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”.

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:

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:

Tương tác giữa điện tích cùng với điện và từ

Bài viết trên đã tổng hợp các kiến thức về điện tích là gì?. Kiến thức mặc dù không hề mới, nhưng luôn đem đến những lợi ích nhất định cho bạn. Hy vọng bài viết đã củng cố thêm cho bạn nhiều kiến thức tuyệt vời.

>>> Xem thêm: Dòng điện trong kim loại là gì?