Lý thuyết về hiệu điện thế, cách giải bài tập về hiệu điện thế hay nhất
Bài viết sau đây, HocThatGioi xin được trình bày đến với các bạn về những kiến thức liên quan đến hiệu điện thế như định nghĩa, đặc điểm, công thức Hiệu điện thế là gì ? Cùng với đó sẽ giới thiệu cách giải các bài tập liên quan đến hiệu điện thế và tổng hợp các bài tập minh họa có lời giải chi tiết để các bạn cùng tham khảo. Hãy cùng HocThatGioi theo dõi hết bài viết dưới đây nhé!
1. Lý thuyết về hiệu điện thế
Sau đây, sẽ tóm tắt ngắn gọn và đầy đủ về hiệu điện thế cho các bạn tiện theo dõi nhé!
1.1 Định nghĩa và công thức điện thế tại một điểm
Định nghĩa:
Điện thế tại một điểm M trong điện trường là đại lượng đặc trưng riêng cho điện trường về phương diện tạo ra thế năng khi đặt tại đó một điện tích q. Nó được xác định bằng thương số của công của lực điện tác dụng lên q khi q di chuyển từ M ra vô cực và độ lớn của q
Công thức:
V_{M\infty }: điện thế tại M (V)
A_{M\infty } : công của lực điện tại M (J)
q: điện tích (C)
Đặc điểm của điện thế:
– Điện thế là một đại lượng đại số
- Nếu A_{M\infty} > 0 thì V_M > 0
- Nếu A_{M\infty} < 0 thì V_M < 0
– Điện thế của đất và của một điểm ở vô cực thường được chọn làm mốc (bằng 0)
1.2 Định nghĩa và công thức của hiệu điện thế giữa hai điểm
Định nghĩa:
Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N trong điện trường đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường trong sự di chuyển của một điện tích từ M đến N. Nó được xác định bằng thương số của công của lực điện tác dụng lên điện tích q trong sự di chuyển từ M đến N và độ lớn của q.
Công thức:
U_{MN}: hiệu điện thế tại hai điểm MN (V)
A_{MN}: công của lực điện (J)
q: điện tích (C)
2. Mối liên hệ giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường
Biểu thức liên hệ giữa hiệu điện thế là gì ? Cùng theo dõi phần nội dung bên dưới.
2.1 Công của lực điện khi điện tích di chuyển trên đoạn MN có công thức sau
A_{MN}: Công của lực điện tại MN (J)
q: điện tích (C)
E: cường độ điện trường (V/m)
d: khoảng cách từ M đến N (m)
2.2 Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N:
U_{MN}: hiệu điện thế trên đoạn MN (V)
A_{MN}: Công của lực điện tại MN (J)
q: điện tích (C)
E: cường độ điện trường (V/m)
d: khoảng cách từ M đến N (m)
2.3 Thông qua hai công thức ở trên ta có mối liện hệ giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường có công thức sau
U_{MN}: hiệu điện thế trên đoạn MN (V)
E: cường độ điện trường (V/m)
d: khoảng cách từ M đến N (m)
2.4 Mối liên hệ giữa hiệu điện thế và điện thế có công thức sau
U_{MN}: hiệu điện thế trên đoạn MN (V)
V_M, V_N: điện thế tại M và N (V)
3. Cách giải bài tập về điện thế và hiệu điện thế
Đối với dạng bài tập về hiệu điện thế và điện thế thì các bạn nên học thuộc lòng những công thức sau đây.
Điện trường bất kỳ (chọn mốc thế năng ở vô cực hoặc ở mặt đất) thì có hai công thức sau đây:
3.1 Trong trường hợp điện thế tại một điểm bất kì
- Điện thế tại điểm M:
- Hiệu điện thế tại hai điểm MN:
U_{MN}: hiệu điện thế trên đoạn MN (V)
V_M, V_N: điện thế tại M và N (V)
A_{MN}: công của lực điện tại MN (J)
3.2 Trong trường hợp điện trường đều (M và N hai điểm trên cùng một đường sức )
- Hiệu điện thế tại MN:
U_{MN}: hiệu điện thế trên đoạn MN (V)
V_M, V_N: điện thế tại M và N (V)
A_{MN}: công của lực điện tại MN (J)
q: điện tích (C)
d: khoảng cách (m)
4. Bài tập minh họa về điện thế và hiệu điện thế
Để nhớ được các công thức thì các bạn phải làm bài tập, dưới đây là một số bài tập minh họa và có lời giải để các bạn tham khảo
Điện trường tại điểm bất kì ta có công thức:
V=\frac{W}{q}=\frac{-3,2.10^{-19}}{-1,6.10^{-19}}= 2V
Vậy điện thế tại điểm đó là 2V
Ta có: U_{MN}=\frac{A_{MN}}{q}=\frac{-6}{-2}= 3 V
Vậy hiệu điện thế tại MN là 3V
Ta có:U_{MN}=\frac{A_{MN}}{q}\rightarrow A_{MN}= U_{MN}.q=50.1,6.10^{-19}= 8.10^{-18}J
Vậy công của lực điện tại MN là 8.10^{-18}J
Như vậy, bài viết về Lý thuyết về hiệu điện thế của HocThatGioi đến đây đã hết. Qua bài viết hi vọng đem lại nhiều kiến thức bổ ích đến cho các bạn. Đừng quên Like và Share để giúp HocThatGioi ngày càng phát triển. Cuối cùng, cảm ơn tất cả các bạn đã theo dõi hết bài viết và chúc các bạn học tốt nhé!
