Hiệu điện thế là gì? Công thức tính cơ bản

Bạn đang tìm hiểu về hiệu điện thế là gì? Cách tính hiệu điện thế như thế nào? Làm sao để phân biệt được hiệu điện thế và cường độ dòng điện, tránh nhầm lẫn giữa hai khái niệm này? Trong bài viết dưới đây, Điện máy Yên Phát sẽ giải đáp tất tần những vấn đề liên quan, hãy cùng theo dõi nhé! 

Một số kiến thức cơ bản về hiệu điện thế

Dưới đây là những kiến thức cơ bản nhất về hiệu đến thế mà các em cần nắm vững:

Khái niệm hiệu điện thế là gì?

Hiệu điện thế là một khái niệm trong vật lý học, chỉ sự chênh lệch về điện thế giữa hai điện cực. Nhờ vào hiệu điện thế, chúng ta có thể biết được nguồn năng lượng đang truyền tải trong đường dây, sự có mặt hoặc mất đi của nguồn năng lượng dự trữ.

hiệu điện thế ký hiệu là gì

Hiệu điện thế là một khái niệm trong vật lý học

Ký hiệu của hiệu điện thế

Hiệu điện thế được ký hiệu ∆V hay ∆U, được viết đơn giản là V hoặc U.

Dụng cụ đo hiệu điện thế

Để đo hiệu điện thế, người ta sẽ sử dụng một dụng cụ chuyên dụng có tên là vôn kế. Hiện nay, vôn kế được chia thành hai loại chính đó là vôn kế đồng hồ kim và vôn kế hiển thị số. Cả hai loại vôn kế này đều có tác dụng giống nhau và có thể dùng để đo hiệu điện thế của dòng điện.

Cách đo hiệu điện thế sử dụng vôn kế

Để đo được hiệu điện thế bằng vôn kế, trước tiên bạn cần xác định được đơn vị đo và độ chia nhỏ nhất in trên dụng cụ có tên là vôn kế. Sau đó, bạn mắc vôn kế song song với 2 cực của nguồn điện. Cụ thể, cực dương (+) của vôn kế sẽ mắc với cực dương của nguồn điện. Và tương tự vậy, cực âm của vôn kế sẽ được nối với cực âm của nguồn điện. 

Cuối cùng, số vôn (hoặc milivôn) được hiển thị trên màn hình sẽ là giá trị hiệu điện thế cung cấp cho bạn đầy đủ và chính xác điện thế giữa hai đầu cực của nguồn điện. Cũng vì thế mà người ta chỉ đo hiệu điện thế với những mạch điện hở!

Ngoài ra, đối với vôn kế sử dụng kim, trước khi đo bạn nên quan sát kim đo, nếu chưa lắp vào mạch điện kim chỉ cần ở mức 0, nếu nó bị lệch hãy chỉnh lại để đảm bảo cho thao tác đo và kết quả được chính xác nhất!

ký hiệu của hiệu điện thế

Hướng dẫn đo hiệu điện thế bằng vôn kế

Công thức tính hiệu điện thế

Ngoài khái niệm hiệu điện thế là gì thì công thức để tính hiệu điện thế là phần quan trọng mà các em cần nắm. Và sau đây là những công thức để tính hiệu điện thế!

Công thức số 1:

U=I.R

Trong đó:

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

Một công thức ở chương trình phổ thông các em sẽ bắt gặp đó là: 

U12=V1-V2

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

  1. Tính cường độ điện trường.
  2. Tính công mà lực điện sinh ra khi e di chuyển tiếp 0,4 cm từ điểm N cho đến điểm P theo phương và chiều nói trên?
  3. Tính hiệu điện thế UNP.

Giải:

tính hiệu điện thế

Công thức tính hiệu điện thế cơ bản nhất

Công thức số 2:

UMN = VM – VN = AMN.qAMN.q

Hiệu điện thế giữa 2 điểm có trong điện trường lá khái niệm chỉ một đại lượng đặc trưng khi có bất kỳ 1 điện tích nào di chuyển giữa 2 điểm đó.

Lưu ý:

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

Ví dụ: Cho 2 miếng kim loại phẳng đặt song song với nhau, cách nhau một khoảng 1 cm. Hiệu điện thế giữa miếng dương và miếng âm là 120V. Tính điện thế tại điểm M nằm trong khoảng giữa 2 miếng kim loại, cách miếng âm 0,6 cm. Lấy mốc điện thế ở miếng âm.

Giải:

Ta có khoảng cách giữa 2 miếng âm và dương là d0 = 1 cm = 0,01 m.

Điện trường giữa 2 bản kim loại là: E = U0 /d0 = 120 / 0,01 = 12.10 3 (V).

Điện thế tại điểm M nằm trong khoảng giữa 2 miếng, cách miếng âm 0,6 cm là:

UM = E.dM = 12.103.6.10 -3 = 72 (V)

Do mốc điện thế ở miếng âm V (-) = 0 nên VM = 72 (V)

khái niệm hiệu điện thế

Công thức tính hiệu điện thế thứ 2

Công thức số 3:

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

UMN=UM- UN=AMNq

Trong đó:

  • UMN: Hiệu điện thế giữa 2 điểm (M) và (N) (V)
  • AMN: Công của lực điện để làm cho điện tích dịch chuyển từ vị trí điểm M đến vị trí điểm N (J)
  • q: điện tích (C)

Hiệu điện thế và cường độ dòng điện khác nhau như thế nào?

Để giúp các em không bị nhầm lẫn giữa hiệu điện thế và cường độ dòng điện, chúng tôi đã lập ra bảng so sánh dưới đây!

 

Hiệu điện thế

Cường độ dòng điện

Ý nghĩa

Sự chênh lệch về khả năng sinh công để điện tích q di chuyển từ điểm M cho đến điểm N nào đó.

Xác định tốc độ của dòng điện hoặc sự mạnh/ yếu của dòng điện.

Ký hiệu

U

I

Đơn vị đo

V (vôn)

Ampe (A)

Dụng cụ đo

Vôn kế, đồng hồ vạn năng

Ampe kế, ampe kìm hoặc đồng hồ vạn năng

Mối quan hệ

Có mối quan hệ mật thiết với nhau, không thể thiếu được một trong hai.

Có mối quan hệ mật thiết với nhau, không thể thiếu được một trong hai.

hiệu điện thế ký hiệu

Hiệu điện thế và cường độ dòng điện đều là khái niệm cơ bản trong Vật lý

Hy vọng với những kiến thức mà chúng tôi chia sẻ trên đây đã giúp các bạn nắm  được hiệu điện thế là gì? Ký hiệu, đơn vị và công thức tính để áp dụng vào giải bài tập một cách chính xác!

Hỏi Đáp

Máy phát diesel là gì? Sử dụng khi nào?

Máy phát diesel là gì? Sử dụng khi nào?

Khi nhà bị mất điện đột ngột thì phải làm như thế nào?

Khi nhà bị mất điện đột ngột thì phải làm như thế nào?

Tìm hiểu chi tiết về cấu tạo tuabin gió

Tìm hiểu chi tiết về cấu tạo tuabin gió

Quy trình lắp đặt máy phát điện đúng chuẩn nhất

Quy trình lắp đặt máy phát điện đúng chuẩn nhất

Cách tạo ra dòng điện xoay chiều mà bạn chưa biết

Cách tạo ra dòng điện xoay chiều mà bạn chưa biết

Cách làm máy phát điện mini đơn giản ngay tại nhà

Cách làm máy phát điện mini đơn giản ngay tại nhà

Phần cảm của máy phát điện xoay chiều

Phần cảm của máy phát điện xoay chiều

Máy phát điện chạy được điều hòa có nên hay không?

Máy phát điện chạy được điều hòa có nên hay không?

Nước làm mát máy phát điện có tác dụng như thế nào?

Nước làm mát máy phát điện có tác dụng như thế nào?