Tìm x để cường độ điện trường tại M cực đại.

Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho tác dụng lực của điện trường tại điểm đó. Nó được xác định bằng thương số của độ lớn của lực điện tác dụng một điện tích thử q đặt tại điểm đó và độ lớn của q.

Chú thích:

$E$: cường độ điện trường ($V/m$)

$F$: độ lớn lực điện tác dụng vào điện tích thử $q$ ($N$)

$q$: độ lớn điện tích thử $q$ ($C)$

$k$: hệ số tỉ lệ $9.{19}^{9 }$$\frac{N.m^2}{C^2}$

$Q$: điện tích tác dụng ($C)$

$\epsilon$: hằng số điện môi

$r$: khoảng cách từ điện tích điểm tác dụng đến điểm đang xét ($m)$

Cường độ điện trường là một đại lượng vector: $\stackrel{\rightharpoonup }{E}=\frac{\stackrel{\rightharpoonup }{F}}{q}$. Vector E có:

+ Điểm đặt tại điểm đang xét.

+ Phương trùng với phương của lực tác dụng lên điện tích thử q dương.

+ Có chiều: $\left\{\begin{array}{l}q>0: \stackrel{\rightharpoonup }{E} cùng hướng \stackrel{\rightharpoonup }{F} \\ q<0: \stackrel{\rightharpoonup }{E} ngược hướng \stackrel{\rightharpoonup }{F} \end{array}\right.$

+ Có độ lớn (module) biểu diễn độ lớn của cường độ điện trường theo một tỉ xích nào đó. Trong hệ SI, đơn vị đo cường độ điện trường là V/m.

Trường hợp điện tích điểm và hệ điện tích điểm

+ Điểm đặt tại điểm đang xét.

+ Phương trùng với đường thẳng nối điện tích điểm với điểm ta xét.

+ Chiều: 

* hướng ra xa Q nếu Q>0

* hướng về phía Q nếu Q<0

+ Độ lớn: $E=k.\frac{\left|Q\right|}{r^2}$; Đơn vị E là V/m.

Phát biểu:

- Các điện trường $\overrightarrow{E_1}$, $\overrightarrow{E_2}$ đồng thời tác dụng lực điện lên điện tích $q$ một cách độc lập với nhau và điện tích q chịu tác dụng của điện trường tổng hợp $\overrightarrow{E}$.

- Các vector cường độ điện trường tại một điểm được tổng hợp theo quy tắc hình bình hành.

Vận dụng:

- $\overrightarrow{E_1} \uparrow \uparrow \overrightarrow{ E_2}$ => $E=E_1+E_2$

- $\overrightarrow{E_1} \uparrow \downarrow \overrightarrow{E_2}$ => $E= \left|E_1-E_2\right|$

- $\overrightarrow{E_1} \perp \overrightarrow{ E_2}$ => $E=\sqrt{{E_1}^2+{E_2}^2}$

- $\overrightarrow{E_1} và \overrightarrow{E_2}$ tạo thành một góc $\alpha$ => $E=\sqrt{{E_1}^2+{E_2}^2+2E_1{E}_2.\cos \alpha }$

Được  tính thông qua hằng số điện ${\epsilon }_0=8,854.{10}^{-12} \left(C^2/N{m}^2\right)$  thường dùng trong công thức tính lực Coulomb.

$k=\frac{1}{4\pi {\epsilon }_0}$

Điên môi là môi trường chứa rất ít điện tích tự do hoặc không có .Khi điện trường đạt đến một độ lớn nhất định điện môi bị đánh thủng hay dẫn điện.

Hằng số điện môi càng lớn lực Coulumb càng nhỏ.

$F=\frac{k{q}_1{q}_2}{\epsilon r^2}$

Trong đó $\epsilon$ là hằng số điện môi , đặc trưng cho môi trường cách điện.

Khái niệm:

r là độ dài đường thẳng nối giữa hai tâm của vật.

Đơn vị tính: mét $\left(m\right)$

Khái niệm: 

- Lực Coulomb là lực tương tác giữa hai điện tích điểm có phương nằm trên một đường thẳng nối hai điện tích điểm

- Lực Coulomb có độ lớn tỉ lệ thuận với tích các điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng.

Đơn vị tính: Newton (N)

Khái niệm: 

q là lượng điện mà vật đang tích được do nhận thêm hay mất đi electron.

Đơn vị tính: Coulomb (C)

Khái niệm: 

Hằng số điện môi là thông số vật lý đặc trưng cho khả năng dẫn điện hoặc cách điện của môi trường.

Đơn vị tính: không có

Khái niệm: 

Cường độ điện trường tại một điểm là một đại lượng vectơ, đặc trưng cho điện trường ở điểm đang xét về mặt tác dụng lực.

Đơn vị tính: V/m