Hiệu điện thế là gì? Công thức tính hiệu điện thế chính xác 100% [VD]

Trong bài viết dưới đây, chúng tôi sẽ chia sẻ định nghĩa hiệu điện thế là gì? Ký hiệu, đơn vị và công thức tính hiệu điện thế kèm theo các dạng bài tập có lời giải chi tiết để các bạn cùng tham khảo nhé

Hiệu điện thế là gì?

Hiệu điện thế hay còn gọi là điện áp là sự chênh lệch về điện thế giữa hai cực của 1 nguồn. 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. Khi đó, hiệu điện thế được đại diện cho nguồn năng lượng (lực điện) hoặc có thể là sự mất đi, sử dụng hay thậm chí cả năng lượng lưu trữ.

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

Ký hiệu

Hiệu điện thế ký hiệu ∆U, thường được viết đơn giản là U

Đơn vị

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

Dụng cụ đo hiệu điện thế

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.

Công thức tính hiệu điện thế

1. Công thức tính hiệu điện thế cơ bản

Hiệu điện thế cơ bản (dựa trên mối liên hệ giữa cường độ dòng điện I và điện trở R) có công thức tính là:

U = I.R

Trong đó:

• U là hiệu điện thế (V)
• I là cường độ dòng điện (A)
• R là điện trở của vật dẫn điện có giá trị không đổi (Ω)

Tham khảo thêm: Công Suất Là Gì ? Công Thức Tính Công Suất chuẩn 100%.

2. Công thức tính hiệu điện thế 2

Với hiệu điện thế giữa 2 điểm có trong điện trường là một đại lượng đặc trưng giúp cho khả năng thực hiện công của điện trường nếu khi có bất kỳ 1 điện tích nào di chuyển giữa 2 điểm đó.

U_MN = V_M – V_N = AMN_qAMN_q

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.
• Bên cạnh đó, trong điện trường nếu vectơ có cường độ điện trường mang hướng từ nơi có điện thế cao đến nơi có điện thế thấp.

3. Công thức tính hiệu điện thế 3

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

U_MN = V_M – V_N = A_MN/q

Bài tập ứng dụng công thức tính hiệu điện thế

Ví dụ 1: Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N là U_MN = 1 V. Một điện tích q = -1 C di chuyển từ M đến N thì công của lực điện bằng bao nhiêu. Giải thích về kết quả tính được.

Lời giải

+ Công điện trường làm di chuyển điện tích q từ M đến N là: A = qU_MN = – 1 (J)

+ Dấu ( – ) nói lên công của lực điện là công cản, do đó để di chuyển điện tích q từ M đến N thì cần phải cung cấp một công A = 1 J.

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

Lời giải

Ta có: Công của lực điện trường là A = q.U_AB = ΔW_d

UMN = ΔW_d/q = 250.1,6.10-19 : -1,6.10-19 = -250V

Vậy: Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N trong điện trường là UMN = –250V.

Ví dụ 3: Trong một điện trường đều, nếu trên một đường sức, giữa hai điểm cách nhau 4 cm có hiệu điện thế 10 V, giữa hai điểm cách nhau 6 cm có hiệu điện thế bằng bao nhiêu?

Lời giải

Xét trên một đường sức: U₁ = Ed₁; U₂ = Ed₂

⇒ U₂ = 1,5U₁ = 15V

Ví dụ 4: 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.

b, V_O – V_H = A_OH/e ⇒ A_OH = e(V_O – V_H)

Hy vọng với những kiến thức mà chúng tôi vừa chia sẻ có thể giúp bạn nhớ được các công thức tính hiệu điện thế để áp dụng vào làm bài tập nhé