Giải bài 2 vật lí 11: Thuyết êlectron. Định luật bảo toàn điện tích

A. Lý thuyết

I. Thuyết êlectron

1. Cấu tạo nguyên tử

Cấu tạo nguyên tử:

• Hạt nhân: mang điện tích dương, nằm ở trung tâm. Hạt nhân bao gồm:

• proton: mang điện tích dương, điện tích của proton là: $q_{p} = 1,6.10^{-19}$ (C), khối lượng $m_{p} = 1,67.10^{-27}$ (kg).
• notron: không mang điện, khối lượng $m_{n} \approx  m_{p}$.

• Electron: mang điện tích âm chuyển động hỗn độn xung quanh hạt nhân. Điện tích của electron: $q_{e} = - 1,6.10^{-19}$ (C), khối lượng $m_{e} = 9,1.10^{-31}$ (kg).

Bình thường, các nguyên tử trung hòa về điện do số electron quay xung quanh hạt nhân bằng số proton.

Điện tích nguyên tố (âm hoặc dương): là điện tích nhỏ nhất mà ta có được, chính là điện tích của electron hoặc proton. Trên thực tế, điện tích nhỏ nhất mà ta có được không phải là electron hay proton nhưng do chương trình Vật lí phổ thông chỉ xét đến proton, electron nên ta coi đó là điện tích nguyên tố.

2. Thuyết electron

Thuyết electron là thuyết dựa vào sự cư trú và di chuyển của các electron để giải thích các hiện tượng điện và các tính chất điện của các vật.

Nội dung

• Êlectron có thể rời khỏi nguyên tử để di chuyển tử nơi này sang nơi khác. Nguyên tử bị mất electron sẽ trở thành một hạt mang điện dương gọi là ion dương.

• Một nguyên tử trung hòa có thể nhận thêm một electron để tạo thành một hạt mang điện âm gọi là ion âm.

• Một vật nhiễm điện âm khi số electron mà nó chứa lớn hơn số điện tích nguyên tố dương (proton). Nếu số electron ít hơn số proton thì vật nhiễm điện dương.

Sự cư trú và di chuyển của các electron tạo nên các hiện tượng về điện và tính chất điện muôn màu muôn vẻ của tự nhiên.

3. Vật (chất) dẫn điện, vật (chất) cách điện

Điện tích tự do: là điện tích có thể di chuyển từ điểm này đến điểm khác trong phạm vi thể tích của vật dẫn.

Vật dẫn điện: là vật có chứa nhiều điện tích tự do

Vật cách điện: là vật không chứa hoặc chứa rất ít điện tích tự do.

4. Sự nhiễm điện

Nhiễm điện do tiếp xúc: xảy ra khi cho một vật chưa nhiễm điện tiếp xúc với một vật bị nhiễm điện thì nó sẽ bị nhiễm điện.

Nhiễm điện do hưởng ứng: xảy ra khi đưa một đầu quả cầu A nhiễm điện dương lại gần đầu M của một thanh kim loại MN trung hòa về điện ta thấy đầu M nhiễm điện âm còn đầu N nhiễm điện dương. Nếu đưa quả cầu A ra xa thì thanh MN lại trung hòa về điện.

II. Định luật bảo toàn điện tích

Hệ cô lập: hệ không có trao đổi điện tích với các vật ngoài hệ.

Nội dung định luật: Trong một hệ vật cô lập về điện, tổng đại số của các điện tích là không đổi.