VẬT LÝ · LỚP 11 · Nguyên lý và công thức
Chuyển điện tích vòng quanh một nguồn có tiêu tốn công điện không?
Trả lời trọng tâm
Nếu giữ khoảng cách đến nguồn không đổi thì công của lực điện bằng không trên quỹ đạo tròn.
Phân tích cơ chế
Lực điện hướng bán kính còn dịch chuyển tiếp tuyến, nên tích vô hướng bằng không; vẫn có thể cần lực cơ để giữ quỹ đạo.
Ví dụ có đơn vị
Q=1 nC, q=2 nC, bán kính 1 m thì thế năng kQq/r=18 nJ không đổi theo góc. Hình biểu diễn thế năng suốt một vòng, không suy rằng lực điện bằng không: độ lớn lực vẫn 18 nN.
Kết quả đối chiếu số học của ví dụ: 18 nJ. Đây là giá trị của bộ dữ kiện đã nêu, không phải hằng số áp dụng cho mọi thiết bị.
Đọc hình và tự kiểm tra
Đồ thị Thế năng tương tác (nJ) theo Góc quay quanh nguồn (rad). Bán kính không đổi. Các đường được tính trực tiếp từ mô hình của ví dụ; đọc cả tên trục và đơn vị, không suy rộng ngoài khoảng vẽ.
Đối chiếu vị trí, độ dốc, giao điểm hoặc thứ tự các đường với lập luận trong ví dụ. Khi đổi điều kiện đầu vào, cần tính lại mô hình thay vì giữ nguyên hình.
Ứng dụng và giới hạn
Cách phân tích giúp kiểm tra dấu, hình học và điều kiện áp dụng trước khi tính lực hoặc năng lượng của hệ điện tích.
Xét điện trường tĩnh, bỏ qua ảnh hưởng của đầu dò và hiệu ứng biên khi dùng mô hình đều. Điện thế, năng lượng và lực phải dùng đúng dấu điện tích.