Vật lý 11 - Lý thuyết và bài tập Điện thế, hiệu điện thế

Điện thế. Hiệu điện thế

​

I. Điện thế

1. Khái niệm​

Từ WM= q.VM
suy ra:


Tỉ số này (VM) đặc trưng cho điện trường tại một điểm về phương diện tạo ra thế năng của điện tích q gọi là điện thế tại M.

2. 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.

​

3. Đơn vị điện thế​

Điện thế có đơn vị là Vôn, kí hiệu (V)

4. Đặc điểm của điện thế​

• Điện thế là đại lượng đại số.
• Nếu AM∞ >0 thì VM>0. Nếu AM∞<0 thì VM<0
• Thường lấy điện thế của đất và của một điểm ở vô cực bằng 0 (Vđất= 0)

II. Hiệu điện thế

1. Hiệu điện thế​

​

2. Định nghĩa​

• Hiệu điện thế giữa hai điểm M và 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 lực điện tác dụng lên điện tích q trongs ự di chuyển từ M đến N và độ lớn của q.
• Đơn vị: Vôn (V)

3. Đo hiệu điện thế​

Người ta đo hiệu điện thế tĩnh điện bằng tĩnh điện kế.

4. Hệ thức giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường. ​

​

Trong đó: d là khoảng cách giữa M và N dọc theo đường sức của điện trường đều.

III. Bài tập

1. Bài tập sách giáo khoa​

Bài 4 (trang 28 SGK Vật Lý 11): Viết hệ thức giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường và nói rã điều kiện áp dụng hệ thức đó.
Bài làm:

Bấm để xem

Hệ thức giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường là : U = E.d
Trong đó:

• E: cường độ điện trường đều;
• d : khoảng cách giữa hình chiếu của hai điểm trong điện trường trên đường sức.

• Điều kiện áp dụng:

- Trong điện trường đều.
- Biểu thức trên cũng đúng cho trường hợp điện trường không đều, nếu trong khoảng d rất nhỏ dọc theo đường sức, cường độ điện trường thay đổi không đáng kể.​

Bài 6 (trang 29 SGK Vật Lý 11): Khi một điện tích q = -2C di chuyển từ điểm M đến điểm N trong điện trường thì lực điện sinh công -6J. Hỏi hiệu điện thế UMN bằng bao nhiêu?

Cách làm:

Bấm để xem

Bài 9 (trang 29 SGK Vật Lý 11): Tính công mà lực điện tác dụng nên một electron sinh ra khi nó chuyển động từ điểm M đến điểm N. Biết hiệu điện thế UMN= 50V
Cách làm:

Bấm để xem

2. Bài tập làm thêm​

Bài 1: Cho ba bản kim loại phẳng tích điện A, B, C đặt song song như hình vẽ. Cho d1 = 5 cm,d2 = 8 cm. Coi điện trường giữa các bản là đều, có chiều như hình vẽ, có độ lớn E1 = 4.104 V/m,E2 = 5.104 V/m. Tính hiệu điện thế VB, VC của các bản B và C nếu lấy gốc điện thế là điện thếcủa bản A.

​

Cách làm:

Bấm để xem

Bài 2:

Cách làm:

Bấm để xem