Công cụ này tính gì?
Máy tính này xác định cường độ điện trường đều giữa hai bản dẫn điện song song — chính là cấu hình tụ điện phẳng quen thuộc trong chương trình Vật lý. Khi đặt một hiệu điện thế lên hai bản cách nhau một khoảng nhỏ, một điện trường gần như đều sẽ hình thành trong khe hở, có chiều hướng từ bản dương sang bản âm.
Cách sử dụng
Bạn nhập hiệu điện thế (điện áp) đặt vào hai bản, đơn vị vôn (V), và khoảng cách giữa hai bản, đơn vị mét (m). Máy tính sẽ trả về cường độ điện trường tính bằng vôn trên mét (V/m), giá trị này tương đương về mặt số học với niutơn trên culông (N/C).
Giải thích công thức
Điện trường được xác định bởi công thức \(E = V / d\).
$$E = \frac{\text{Hiệu điện thế (V)}}{\text{Khoảng cách giữa hai bản (m)}}$$Vì điện trường giữa hai bản phẳng rộng là đều, nên hiệu điện thế bằng cường độ điện trường nhân với khoảng cách (\(V = E \cdot d\)); do đó, lấy hiệu điện thế chia cho khoảng cách giữa hai bản sẽ tìm được cường độ điện trường. Hãy lưu ý dùng đơn vị nhất quán: vôn và mét sẽ cho kết quả là V/m. Nếu khoảng cách của bạn tính bằng milimét, hãy đổi sang mét trước (1 mm = 0,001 m).
Ví dụ minh họa
Giả sử hai bản được nối với nguồn 100 V và cách nhau 0,01 m (1 cm). Khi đó
$$E = 100 / 0{,}01 = 10\,000 \text{ V/m}$$Một điện tích thử đặt trong khe hở này sẽ chịu một lực 10.000 N cho mỗi culông điện tích.
Câu hỏi thường gặp
V/m và N/C có giống nhau không? Có. Một vôn trên mét đúng bằng một niutơn trên culông, vì vậy hai đơn vị này có thể thay thế cho nhau khi nói về cường độ điện trường.
Diện tích bản tụ có ảnh hưởng không? Không ảnh hưởng đến cường độ điện trường — công thức \(E = V/d\) chỉ phụ thuộc vào hiệu điện thế và khoảng cách, với điều kiện các bản đủ lớn so với khoảng cách giữa chúng để có thể bỏ qua hiệu ứng ở mép.
Nếu tăng khoảng cách giữa hai bản thì sao? Khi giữ nguyên hiệu điện thế, khoảng cách lớn hơn sẽ tạo ra điện trường yếu hơn, bởi cùng một hiệu điện thế được trải đều trên một khoảng cách lớn hơn.
