Hỏi xoáy đáp xoay – Tuần 1

Ductt111: Câu hỏi đầu tiên của chương trình tuần này là của bạn có cái tên rất chi là ngọt ngào rimberry có địa chỉ mail là toithuong@gmail.com (có lẽ bạn này thích ăn thịt “rim” và dâu tây nên mới có cái tên hay như vậy). Xin giáo sư cho biết định nghĩa và ý nghĩa của điện thế?

GSX: Để trả lời câu này, trước hết tôi sẽ đề cập đến khái niệm trọng trường mà các bạn đã từng học. Như chúng ta đã biết nếu đưa một vật lên cao và thả tay thì điều gì sẽ xảy ra nhỉ? Tất nhiên là vật sẽ rơi xuống rồi. Và chính hiện tượng này, mà Newton đã cho ra đời định luật hấp dẫn sau khi bị quả một quả táo rơi trúng đầu. Theo Newton, thì lực hấp dẫn của trái đất đã khiến quả táo rơi xuống. Công gây bởi trường hấp dẫn lên vật khối lượng m chính bằng độ giảm của thế năng trọng trường và như thế là ….

Ductt111: Xin lỗi giáo sư, GS có thể đi thẳng vào vấn đề được không? Các bạn hỏi về vấn đề điện thế mà GS lại trình bày về trường hấp dẫn, một khái niệm khác hẳn với câu hỏi?

GSX: Về vấn đề này thì anh lại không hiểu rồi. Giữa hai cái đó có mối liên quan với nhau đấy. Nếu bây giờ ta làm một phép biến đổi đơn giản bằng cách thay trái đất bằng điện tích âm vô cùng lớn, điện tích âm sẽ gây ra một điện trường , quả táo bằng điện tích dương, thì ta sẽ thấy điện tích dương cũng rơi thẳng về phía điện tích âm. Như vậy điện trường đã thực hiện một công để dịch chuyển điện tích dương về gần điện tích âm. Điện thế tại một điểm bất kì trong điện trường là công trên một đơn vị điện tích thử dương khi dịch chuyển từ vô cùng về điểm đó. Ta cũng dễ nhận thấy điện thế là một hàm vị trí và là đại lượng vô hướng. Và các bạn cũng nên chú ý là chiều của điện trường cũng là chiều giảm của điện thế. Đơn vị của điện thế là V hoặc J/C nhưng người ta thường sử dụng đơn vị V hơn.

Ductt111: Well, đã hiểu, đã hiểu! GS thật là thâm thúy. Nhưng ở trên mới là định nghĩa chứ tôi cũng chưa thấy GS để cập đến vấn đề ý nghĩa của điện thế? Điện thế cao hay thấp thì có ý nghĩa gì không?

GSX: Ý nghĩa của điện thế chính là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường khi đặt tại đó một điện tích q. Chúng ta có thể hình dung thông qua thế năng trọng trường. Nếu chúng ta lấy mốc thế năng ở tầng 1 bằng 0 thì khi chúng ta càng lên cao thì thế năng của chúng ta càng lớn mà thế năng càng lớn thì ta lại càng tốn nhiều công để lên cao hơn. Do đó, con người đã nghĩ ra thang máy để thực hiện công đó hộ chúng ta chứ nếu mà đi bộ lên tầng 10 chẳng hạn thì chắc hết sức luôn. Như vậy nếu điện thế càng lớn thì công cần thiết để dịch chuyển điện tích q dương từ vô cùng (mốc 0) về điểm đó càng lớn. Nếu q càng lớn thì công càng lớn, cái này cũng dễ hiểu giống như nếu chúng ta càng nặng thì lên tầng càng khó. Cứ như anh ductt111 thế này mà lên tầng 5 chắc thở hổn hển.

Ductt111: Vâng, chuẩn không cần chỉnh. GS nhận xét quá đúng J. Sau đây chúng ta tiếp tục với câu hỏi tiếp theo của bạn với nickname rất là giang hồ boythichchienhaitayhaikiem. Bạn này muốn hỏi giáo sư về luận điểm 1 của Maxwell và phân biệt điện trường xoáy và điện trường tĩnh.

GSX: Câu này quá đơn giản. Luận điểm 1 của Maxwell được phát biểu như sau: “Mọi từ trường biến thiên theo thời gian đều xuất hiện một điện trường xoáy”. Đến đây, có khi mọi người đang đặt ra câu hỏi vậy thế nào là điện trường xoáy. Giữa điện trường xoáy và hỏi xoáy có mối liên hệ gì với nhau không? Theo từ điển “xoáy” có rất nhiều nghĩa như ấn sâu theo đường tròn, xoay theo đường tròn, nhấn mạnh vào cái gì, hay đôi khi là ăn trộm một cái gì đó. Nhưng ở đây điện trường xoáy mang nghĩa xoay theo đường tròn, tức là điện trường có dạng là đường cong kín. Nhưng từ “xoáy” trong hỏi xoáy có nghĩa khác một chút, nó có nghĩa là những câu hỏi khá hóc và hay tập trung vào vấn đề nhạy cảm nào đó. Như vậy, hỏi xoáy và điện trường xoáy chả có mối liên hệ gì với nhau cả. Về câu hỏi phân biệt điện trường xoáy và điện trường tĩnh? Theo tôi đây là một câu hỏi khá xoáy vì trong sách giáo khoa thường không có. Tôi sẽ tóm tắt vài ý như sau cho các bạn.

- Thứ nhất là khác nhau về nguồn gốc:

Điện trường xoáy: do từ trường biến thiên

Điện trường tĩnh: do điện tích điểm đứng yên hoặc chuyển động

- Thứ hai là về đặc điểm:

Điện trường xoáy: Là đường cong kín nên không có điểm đầu điểm cuối. Biến theo theo thời gian

Điện trường tĩnh: Có điểm đầu, hoặc điểm cuối hoặc có cả điểm đầu và điểm cuối. Không biến thiên theo thời gian.

ductt111: Có thể nói câu trả lời của giáo sư rất chi tiết và đầy đủ. Chương trình của chúng ta đến đây là kết thúc. Nếu các bạn có câu hỏi xoáy xin gửi về hòm thư của tôi. Tôi sẽ gửi đến cho GSX trả lời trong tuần tới. Xin cảm ơn GS

GSX: Xin chào các bạn. Chúc các bạn ôn thi đạt kết quả cao .