Câu hỏi: Công thức tính hiệu điện thế Show Trả lời Công thức tính hiệu điện thế Công thức hiệu điện thế cơ bản Hiệu điện thế có công thức tính cơ bản là:U = I.R Trong đó:
Công thức tính điện thế khác Hiệu điện thế có kí hiệu là V hay U thường được viết đơn giản ngắn gọn hơn là V hoặc U. Điều này bạn đã được học trong chương trình vật lý 7 hoặc vật lý 11. Công thức tính: Hiệu điện thế giữa 2 điểm trong điện trường sẽ là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của điện trường khi có một điện tích di chuyển giữa 2 điểm đó Chú ý:
Cùng Top lời giải tìm hiểu kiến thức Hiệu điện thế và các khái niệm liên quan nhé! Hiểu một cách đơn giản, hiệu điện thế là giá trị công di chuyển của một hạt điện tích từ điểm này tới điểm kia trong môi trường tĩnh điện hay còn được hiểu là sự chênh lệch giữa hai cực của dòng điện. Dĩ nhiên khi chuyển từ nơi có điện thế cao tới nơ có giá trị điện thế thấp hơn đồng thời sẽ tạo ra một điện trường có cùng hướng dịch chuyển. I. Hiệu điện thế và các định nghĩa liên quan1. Điện trường là gì? Điện trường là môi trường bao quanh điện tích, gắn liền với điện tích và tác dụng lực lên các điện tích khác đặt trong nó. Chính vì vậy mà nơi nào có điện tích thì xung quanh nó đều có điện trường. 2. Điện thế là gì? Điện thế tại một điểm M nằm trong điện trường là đại lượng đặc trưng của điện trường về phương diện tạo ra thế năng khi đặt nó ở một điện tích q và được xác định bằng công thức sau: VM= AM/ q Trong đó:
3. Hiệu điện thế là gì?Hiệu điện thếlà sự chênh lệch về điện thế giữa hai cực hay chính là công thực hiện được để di chuyển một hạt điện tích trong trường tĩnh điện từ điểm này đến điểm khác. Nó có thể được sinh ra bởi các trường tĩnh điện, dòng điện chạy qua từ trường, các trường từ thay đổi theo thời gian hoặc cả 3 nguồn trên. Hiệu điện thế của các nguồn điện khác nhau sẽ khác nhau. Ví dụ như:
Tại một số quốc gia khác như Đài Loan, Nhật Bản, ổ điện trong nhà có có hiệu điện thế U=110 V. II. Phân loại hiệu điện thếTùy vào từng ứng dụng cụ thể và quy ước của mỗiquốc gia mà hiệu điện thế lại được phân loại khác nhau, cụ thể như sau: +> Trong truyền tải điện công nghiệp tại Việt Nam,EVNquy ước:
+> Theo lưới truyền tải điện ở Việt Nam năm 1993:
+> Theo mục tiêu đồng bộ lưới điện đến năm 2010 tại Việt Nam:
+> Theo nghị định chính phủ về bảo vệ an toàn lưới điện cao áp:
III. Đơn vị đo và dụng cụ đo hiệu điện thếĐơn vị đo của hiệu điện thế giữa hai điểm trong một hệ thống điện là vôn (V). Gốc thế điện của một hệ thống điện thường được chọn là mặt đất. Dụng cụ đo hiệu điện thế thường được sử dụng là: Vôn kế, đồng hồ vạn năng, đồng hồ đo điện bằng điện tử,…. IV. Hướng dẫn cách đo hiệu điện thế bằng vôn kế với mạch hởBước 1: Căn cứ vào đơn vị đo và độ chia nhỏ nhất của vôn kế mà bạn lựa chọn loại vôn kế phù hợp. Bước 2: Mắc vôn kế song song với 2 cực của nguồn điện, trong đó cực dương (+) của vôn kế sẽ mắc với cực dương của nguồn điện còn cực âm (-) của vôn kế sẽ nối với cực âm của nguồn điện. Tuyệt đối không làm ngược lại vì có thể dẫn đến tình trạng chập, cháy, gây nguy hiểm cho người thực hiện. Bước 3: Đọc kết quả số vôn (milivon) hiển thị trên màn hình. Đây chính là giá trị của hiệu điện thế giữa hai đầu cực của nguồn điện khi chưa mắc vào mạch. Đối với loại vôn kế sử dụng kim, trước khi đo hiệu điện thế, bạn cần quan sát vị trí của chiếc kim và chỉnh về số 0 trước khi đo nếu nó bị lệch. V. Phân biệt hiệu điện thế và cường độ dòng điệnTrong điện trường, hiệu điện thế và cường độ dòng điện đều là khái niệm dùng để nói lên sự hoạt động của những electron trong điện trường. Tuy nhiên, chúng có những điểm khác nhau nhất định.
LÝ THUYẾT VÀ CÁC DẠNG BÀI TẬP TỤ ĐIỆN A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1.Tụ điện -Định nghĩa : Hệ 2 vật dẫn đặt gần nhau, mỗi vật là 1 bản tụ. Khoảng không gian giữa 2 bản là chân không hay điện môi. Tụ điện dùng để tích và phóng điện trong mạch điện. -Tụ điện phẳng có 2 bản tụ là 2 tấm kim loại phẳng có kích thước lớn ,đặt đối diện nhau, song song với nhau. 2. Điện dung của tụ điện - Là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ \(C=\frac{Q}{U}\) (Đơn vị là F, mF….) - Công thức tính điện dung của tụ điện phẳng: .\(C=\frac{\varepsilon .S}{9.10^{9}.4\pi .d}\) Với S là phần diện tích đối diện giữa 2 bản. Ghi chú : Với mỗi một tụ điện có 1 hiệu điện thế giới hạn nhất định, nếu khi sử dụng mà đặt vào 2 bản tụ hđt lớn hơn hđt giới hạn thì điện môi giữa 2 bản bị đánh thủng. 4. Năng lượng của tụ điện - Khi tụ điện được tích điện thì giữa hai bản tụ có điện trường và trong tụ điện sẽ dự trữ một năng lượng. Gọi là năng lượng điện trường trong tụ điện. - Công thức: \(W=\frac{Q.U}{2}=\frac{C.U^{2}}{2}=\frac{Q^{2}}{2C}\) B. CÁC DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN Dạng : Tính điện dung, điện tích, hiệu điện thế và năng lượng của tụ điện Phương pháp: Sử dụng các công thức sau - Công thức định nghĩa : C(F) = \(\frac{Q}{U}\) => Q = CU - Điện dung của tụ điện phẳng : C =\(\frac{\varepsilon S}{4k\pi d}\) - Công thức: \(W=\frac{Q.U}{2}=\frac{C.U^{2}}{2}=\frac{Q^{2}}{2C}\) Chú ý: + Nối tụ vào nguồn: U = hằng số + Ngắt tụ khỏi nguồn: Q = hằng số C. BÀI TẬP ÁP DỤNG Bài 1 : một tụ điện phẳng hình tròn có bán kính là 4cm, giữa hai bản là một lớp điện môi có \(\varepsilon =2\), khoảng cách giữa hai bản là 2cm. Đặt vào tụ hiệu điện thế U = 200V. a. Tính điện dung của tụ b. Điện tích của tụ điện c. Năng lượng của tụ điện Bài 2 : cho hai bản của một tụ điện phẳng có dạng hình tròn bán kính R = 30cm, khoảng cách giữa hai bản là d = 5mm, môi trường giữa hai bản là không khí. a. Tính điện dung của tụ điện b. Biết rằng không khí chỉ còn tính chất cách điện khi cường độ điện trường tối đa là 3.105V/m. Hỏi : a) hiệu điện thế lớn nhất giữa hai bản mà chưa xảy ra phóng điện b) có thể tích điện cho tụ điện điện tích lớn nhất là bao nhiêu mà tụ điện không bị đánh thủng ? ĐS : a) 5.10-10F, b) Ugh = 1500V và Qgh = 75.10-8C. Bài 3 : Tụ điện phẳng gồm hai bản tụ hình vuông cạnh a = 20 cm, đặt cách nhau 1 cm, chất điện môi giữa hai bản tụ là thủy tinh có \(\varepsilon\) = 6. Hiệu điện thế giữa hai bản tụ là 50V. a. Tính điện dung của tụ? b. Tính điện tích mà tụ đã tích được? c. Nếu tụ được tích điện dưới hiệu điện thế U’ thì năng lượng điện trường tích lũy trong tụ là 531.10-9 J. Tính điện tích trên mỗi bản tụ khi đó? ĐS:a)2,12.10-10F; b)1,06.10-8C; c)1,5.10-8C Bài 4: Một tụ điện phẳng có điện môi không khí; khoảng cách giữa 2 bản là d = 0,5 cm; diện tích một bản là 36 cm2. Mắc tụ vào nguồn điện có hiệu điện thế U=100 V. 1. Tính điện dung của tụ điện và điện tích tích trên tụ. 2. Tính năng lượng điện trường trong tụ điện. 3. Nếu người ta ngắt tụ điện ra khỏi nguồn rồi nhúng nó chìm hẳn vào một điện môi lỏng có hằng số điện môi ε = 2. Tìm điện dung của tụ và hiệu điện thế của tụ. 4. Nếu người ta không ngắt tụ khỏi nguồn và đưa tụ vào điện môi lỏng như ở phần 3. Tính điện tích và hđt giữa 2 bản tụ Tất cả nội dung bài viết. Các em hãy xem thêm và tải file chi tiết dưới đây: Luyện Bài tập trắc nghiệm môn Vật lý lớp 11 - Xem ngay >> Học trực tuyến Lớp 11 trên Tuyensinh247.com. Cam kết giúp học sinh lớp 11 học tốt, hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả. |
