hiệu điện thế là gì? Ký hiệu, đơn vị hay công thức tính hiệu điện thế

Hiện nay, có rất nhiều các bạn học sinh không nắm được kiến thức hiệu điện thế là gì? Ký hiệu, đơn vị hay công thức tính hiệu điện thế như thế nào? Chính vì vậy, trong bài viết dưới đây chúng tôi sẽ tổng hợp lý thuyết và bài tập chi tiết để các bạn cùng tham khảo nhé

Hiệu điện thế là gì?

Hiệu điện thế hay điện áp chính là sự chênh lệch điện thế giữa 2 cực của một dòng điện.

Hiệu điện thế chính là công thực hiện được để giúp di chuyển một hạt điện tích có trong trường tĩnh điện từ điểm này cho đến điểm kia. Nó đại diện cho nguồn năng lượng (lực điện), hoặc sự mất đi, sử dụng, hoặc năng lượng lưu trữ (giảm thế).

hieu-dien-the

Ngoài ra, hiệu điện thế có thể được sinh ra bởi các trường tĩnh điện và dòng điện chạy qua từ trường và các trường từ sẽ thay đổi theo thời gian, hoặc có thể là sự kết hợp của 3 nguồn trên.

Ký hiệu

Hiệu điện thế ký hiệu ∆V hay ∆U thường được viết theo cách đơn giản là V hoặc U

Đơn vị

Hiệu điện thế thường có đơn vị là đơn vị của điện thế: V, kV, mV, ..

Dụng cụ đo

Dụng cụ đo hiệu điện thế chủ yếu để dùng đo hiệu điện thế là : Đồng hồ vạn năng, đồng hồ đo điện bằng điện tử.

hieu-dien-the-1

Công thức tính hiệu điện thế

Hiệu điện thế bằng tích cường độ dòng điện với điện trở của vật dẫn điện. Công thức như sau:

U= I. R

Trong đó :

  • I chính là cường độ dòng điện (A).
  • R chính là điện trở của vật dẫn điện (Ω).
  • U chính là hiệu điện thế (V).

Lên tới bậc phổ thông qua những phân tích tìm hiểu về bản chất như ở trên ta có thể thấy rằng

U12= V1 – V2.

Hiệu điện thế giữa 2 điểm trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của điện trường khi có 1 điện tích di chuyển giữa 2 điểm đó.

UMN = VM – VN = AMNqAMNq

Lưu ý:

  • Điện thế và hiệu điện thế chính là một đại lượng vô hướng mang giá trị dương hoặc âm.
  • Ở hiệu điện thế giữa hai điểm M, N trong điện trường có giá trị xác định, còn với điện thế tại một điểm ở trong điện trường sẽ mang giá trị phụ thuộc vào vị trí mà người dùng chọn làm gốc điện thế.
  • Trong điện trường nếu vectơ có cường độ điện trường mang hướng từ nơi có điện thế cao đến nơi có điện thế thấp.

Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N trong điện trường đặc trưng cho khả năng sinh công của lực điện trong sự di chuyển của điện tích từ M đến N. Nó được xác định bằng thương số công của lực điện tác dụng lên điện tích q trong sự di chuyển của M và N và độ lớn của q

UMN = VM – VN = AMN/q

Bài tập về hiệu điện thế

Ví dụ 1: Hiệu điện thế giữa hai điểm C, D trong điện trường là UCD = 200 V. Tính

a. Công của điện trường di chuyển proton từ C đến D.

b. Công của điện trường di chuyển electron từ C đến D.

Hướng dẫn:

a. Công của lực điện di chuyển proton: ACD = qUCD = 3,2.10-17J

b. Công của lực điện trường di chuyển electron: ACD = qUCD = – 3,2.10-17J

Ví dụ 2:Khi bay qua 2 điểm M và N trong điện trường, electron tăng tốc, động năng tăng thêm 250eV (1eV = 1,6.10-19J). Tính hiệu điện thế giữa M và N.

hieu-dien-the-3

Ví dụ 3: Co ba điện tích điểm q1 = 15.10-9C; q2 = -12.10-9C; q3 = 7.10-9C đặt tại ba định của tam giác đều ABC, cạnh 10cm (hình vẽ). Tính
a/ Điện thế tại tâm O và chân H của đường cao AH do ba điện tích gây ra.
b/ Công cần thiết để electron chuyển động từ O đến H.

hieu-dien-the-2

hieu-dien-the-4

b. VO – VH = AOH/e => AOH = e(VO – VH)

Hy vọng với những kiến thức mà chúng tôi chia sẻ có thể giúp các bạn nắm  được hiệu điện thế là gì? Ký hiệu, đơn vị và công thức tính để áp dụng vào làm bài tập chính xác