Tìm hiểu về hiệu điện thế

Hiệu điện thế là gì

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

Công thức tính hiệu điện thế

Hiệu điện thế đã được nhắc đến ngay từ bậc cơ sở với công thức:

U= I. R              Trong đó : I là cường độ dòng điện (A)

                                            R là điện trở của vật dẫn điện (Ω)

                        U 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.

Gọi A1, A2 lần lượt là khả năng thực hiện công để đưa điện tích từ vị trí (1) , vị trí (2)ra vô cực;

Như vậy hiệu điện thế giữa hai điểm (1) và (2) trong điện trường đặc trưng cho khả năng sinh công của lực điện trong sự di chuyển của điện tích từ vị trí 1 đến vị trí 2. Nó được xác định bằng thương số công của lực điện tác dụng lên điện tích q trong sự di chuyển của (1) và (2) và độ lớn của q.

Trong đó: U12 : Hiệu điện thế giữa 2 điểm (1) và (2), đơn vị là V

               A12: Công của lực điện để làm cho điện tích dịch chuyển từ vị trí điểm (1) đến vị trí điểm (2), đơn vị là J

               q : điện tích  (C)

  • Mở rộng công thức: Đối với điện trường đều ta có

A12= q. E. d12

  • U12= d12. E

Trong đó: d12 : đường chiếu của 2 điểm tại vị trí q và 2 trên phương của đường sức (m)

( d12 có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn 0 , bằng 0 phụ thuộc vào chiều chuyển dịch của điện tích)

E: cường độ điện trường (V/m)

Ví dụ minh họa

Một e di chuyển một đoạn 0,6 cm từ điểm M đến điểm N dọc theo một đường sức điện của 1 điện trường đều thì lực điện sinh công 9,6.10-18J

a Tính cường độ điện trường

b Tính công mà lực điện sinh ra khi e di chuyển tiếp 0,4 cm từ điểm N đến điểm P theo  phương và chiều nói trên?

c Tính hiệu điện thế UNP

Lời giải

0.6 cm=0.006m

a, E= 9,6.10-18J / ( 0.006.1.602 . 10-19 ) = 10(V/m)

b, 0.4 cm= 0.004m

Ap = E.q.dp= 104 . 1.602 . 10-19. 0.004

       6,4.10-18 J

c, UNP =Ap/q = -40 V

Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn

Tỉ lệ thuận với hiệu điện thế vì cường độ dòng điện chạy qua một dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào đầu hai dây dẫn đó.

Báo cáo thực hành đo cường độ dòng điện và hiệu điện thế

Mẫu báo cáo

THỰC HÀNH: ĐO CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN VÀ HIỆU ĐIỆN THẾ ĐỐI VỚI ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP

Họ và tên:……………….                                     Lớp:…………………………….

1. Điền từ thích hợp vào ô trống:

a) Đo cường độ dòng điện bằng ampe kế.

Đơn vị của cường độ dòng điện là ampe. kí hiệu là A

Mắc nối tiếp ampe kế vào đoạn mạch sao cho chốt (+) của ampe kế được mắc về phía cực (+) của nguồn điện.

b) Đo hiệu điện thế bằng vôn kế

Đơn vị của hiệu điện thế là vôn, kí hiệu là V

Mắc 2 chốt của vôn kế vào hai điểm của mạch để đo hiệu điện thế giữa hai điểm đó, sao cho chốt (+) của nó được nối về phía cực (+) của nguồn điện

2. Đo cường độ dòng điện đối với đoạn mạch nối tiếp

a) Vẽ sơ đồ cho mạch điện hình 27.1a vào khung dưới đây:

Bài 27 lý 7: Thực hành: Đo cường độ dòng điện và hiệu điện thế đối với đoạn mạch nối tiếp - sgk trang 76

Sơ đồ mạch điện

b) Kết quả đo:

Bảng 1 

Vị trí của ampe kế Vị trí 1 Vị trí 2 Vị trí 3
Cường độ dòng điện I1 = 0,5A I2 = 0,5A I3 = 0,5A

c) Nhận xét:

Trong đoạn mạch nối tiếp, dòng điện có cường độ bằng nhau tại các vị trí khác nhau của mạch: I1 = I2 = I3

3. Đo hiệu điện thế đối với đoạn mạch nối tiếp

a) Vẽ sơ đồ mạch điện tương tự hình 27.2 vào khung dưới đây, trong đó vôn kế được mắc để đo hiệu điện thế giữa hai đầu đèn Đ2

Bài 27 lý 7: Thực hành: Đo cường độ dòng điện và hiệu điện thế đối với đoạn mạch nối tiếp - sgk trang 76

Sơ đồ mạch điện

b) Kết quả đo:

Bảng 2 

Vị trí mắc vôn kế Hiệu điện thế
Hai điểm 1 và 2 U12 = 3V
Hai điểm 2 và 3 U23 = 3V
Hai điểm 1 và 3 U13 = 6V

c) Nhận xét:

Đối với đoạn mạch gồm hai đèn mắc nối tiếp, hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch bằng tổng các hiệu điện thế trên mỗi đèn: U13 = U12 + U23

 

 

 

 

 

Tag: hãm song cụ cách mức lớp 7 tạo không đổi 30v bài tập 11