Question

Hai quả cầu nhỏ hoàn toàn giống nhau, mang điện tích q 1 , q 2  đặt trong chân không cách nhau 20cm thì hút nhau bằng một bằng lực  F 1 = 5 . 10 - 5 N. Đặt vào giữa hai quả cầu một tấm thủy tinh dày d = 5cm, có hằng số điện môi = 4 .Tính lực tác dụng giữa hai quả cầu lúc này.

Answer 1

Lực tĩnh điện  F = k q 1 q 2 ε r 2 ⇒ F . r 2 . ε = k q 1 q 2  không đổi.

Khi điện môi không đồng nhất: khoảng cách mới giữa hai điện tích:  r m = å d i ε i

(Khi đặt hệ điện tích vào môi trường điện môi không đồng chất, mỗi điện môi có chiều dày là di và hằng số điện môi ɛi thì coi như đặt trong chân không với khoảng cách tăng lên là ( d i ε − d i )

Ta có : Khi đặt vào khoảng cách hai điện tích tấm điện môi chiều dày d thì khoảng cách mới tương đương là  r m = r 1 + r 2 = d 1 + d 2 ε = 0 , 15 + 0 , 05 4 = 0 , 25   m

 

Vậy :  F 0 . r 0 2 = F . r 2 ⇒ F = F 0 r 0 r 2 = 5.10 − 5 0 , 2 0 , 25 2 = 5.10 − 5 . 16 25 = 3 , 2.10 − 5 N

Hoặc dùng công thức:

F = F 0 . r 1 r 1 + d ( ε − 1 ) 2 = 5.10 − 5 . 0 , 2 0 , 2 + 0 , 05 ( 4 − 1 ) 2 = 5.10 − 5 . 0 , 2 0 , 25 2 = 3 , 2.10 − 5 N