Hiệu điện thế không phải là cụm từ xa lạ với nhiều người, nhưng không phải ai cũng hiểu chính xác về công dụng, cấu tạo hay vai trò của hiệu điện thế trong đời sống. Trong bài viết này THCS Hưng Bình sẽ cung cấp định nghĩa cụ thể về hiệu điện thế là gì và những vấn đề có liên quan.
Hiệu điện thế là gì?
Định nghĩa Hiệu điện thế là gì?
Theo sách giáo khoa Vật Lý 7, hiệu điện thế hay điện áp là sự chênh lệch về điện thế giữa 2 cực. Nguồn điện tạo ra giữa 2 cực của nó một hiệu điện thế.
Ký hiệu đơn vị Hiệu điện thế
Hiệu điện thế được ký hiệu ∆U, thường được viết đơn giản là U, có đơn vị là đơn vị của hiệu điện thế V, kV, mV,…
Đồng hồ đo Hiệu điện thế là gì?
Dụng cụ đo lường hiệu điện thế của mạch điện là Vôn Kế. Trên mặt vôn kế có chữ V để phân biệt với các dụng cụ đo mạch khác.
Cấu tạo của vôn kế:
Đặc điểm của Hiệu điện thế
Điện thế là một đại lượng số, người ta thường chọn điện thế ở mặt đất hoặc một điểm vô cực làm mốc (V đất = 0)
Trong công thức VM=AM∞qVM=AM∞q vì q > 0 nên nếu AM∞ >0 thì VM > 0. Nếu AM∞ < 0 thì VM < 0.
Cường độ dòng điện và hiệu điện thế
Cường độ dòng điện là gì?
Cường độ dòng điện là một đại lượng vật lý đặc trưng cho độ mạnh, yếu của dòng điện. Hay nói cách khác, Cường độ dòng điện là biểu hiện số lượng các điện tử đi qua tiết diện của vật dẫn trong một đơn vị thời gian.
Mặt khác, người ta thường so sánh cường độ dòng điện với vận tốc bởi 2 đại lượng này tương đối giống nhau.
Nếu như vận tốc dùng để tính quãng đường đi được trong một đơn vị thời gian thì cường độ dòng điện lại tính số lượng các điện tử đi được trong một đơn vị thời gian.
Cường độ dòng điện ký hiệu là A, đơn vị là ampe.
So sánh cường độ dòng điện và Hiệu điện thế
Giữa dòng điện và hiệu điện thế có điểm giống và khác nhau nào? Cùng tìm hiểu ngay sau đây nhé.
- Hiệu điện thế và cường độ dòng điện đều được sử dụng để mô tả cách các hạt Electron di chuyển (vì khi Electron di chuyển sẽ tạo ra năng lượng, năng lượng đó gọi là dòng điện).
- Tuy nhiên, nếu như hiệu điện thế xác định sự khác biệt dòng điện ở 2 điểm (hay sự chênh lệch giữa 2 cực) thì cường độ dòng điện lại được sử dụng để xác định tốc độ của dòng điện khi di chuyển từ điểm này sang điểm kia.
Công thức tính Hiệu điện thế
Xét 2 điểm M, N trên một đường sức điện của một điện trường yếu, ta có:
UMN = VM – VN
Từ công thức (1) ta suy ra :
UMN = AM∞/q − AN∞/q = (AM∞ − AN∞)/q
Mặt khác ta có thể viết:
AM∞ =AMN + AN∞
Kết quả thu được :UMN = AMN/q
Vậy 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.
Bài tập tính Hiệu điện thế
Bài 25.4 trang 60 Sách bài tập (SBT) Vật lí 7
Câu phát biểu nào dưới đây về nguồn điện là không đúng?
A. Nguồn điện là nguồn tạo ra các điện tích.
B. Nguồn điện tạo ra giữa hai cực của nó một hiệu điện thế.
C. Nguồn điện tạo ra sự nhiễm điện khác nhau ở hai cực của nó.
D. Nguồn điện tạo ra và duy trì dòng điện chạy trong mạch điện kín.
Trả lời: A
Bài 25.5 trang 60 Sách bài tập (SBT) Vật lí 7
Số vôn ghi trên nguồn điện có ý nghĩa nào dưới đây?
A. Là giá trị hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện khi đang mắc trong mạch điện kín
B. Là giá trị hiệu điện thế giữa hai đầu dụng cụ đang mắc trong mạch điện kín với nguồn điện đó
C. Là giá trị hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện khi đang được mắc trong mạch điện để hở
D. Là giá trị hiệu điện thế định mức mà nguồn điện đó có thể cung cấp cho các dụng cụ điện
Trả lời: D
Bài 25.6 trang 61 Sách bài tập (SBT) Vật lí 7
Trong trường hợp nào dưới đây có một hiệu điện thế khác 0?
A. Giữa hai cực Bắc, Nam của một thanh nam châm
B. Giữa hai đầu một cuộn dây dẫn để riêng trên bàn.
C. Giữa hai cực của một pin còn mới
D. Giữa hai đầu bóng đèn pin khi chưa mắc vào mạch
Trả lời: C
Bài 25.7 trang 61 Sách bài tập (SBT) Vật lí 7
Dùng vôn kế có độ chia nhỏ nhất là 0,2V để đo hiệu điện thế giữa hai cực của một nguồn điện chưa mắc vào mạch. Cách viết kết quả đo nào dưới đây là đúng?
A. 314mV
B. 1,52V
C. 3.16V
D. 5,8V
Trả lời: D
Bài 25.8 trang 61 Sách bài tập (SBT) Vật lí 7
Dưới đây là một số thao tác. đúng hoặc sai, khi sử dụng vôn kế:
1. Điều chỉnh kim chỉ thị về vạch số 0
2. Chọn thang đo có giới hạn đo nhỏ nhất
3. Mắc hai chốt của dụng cụ đo vào hai vị trí cần đo hiệu điện thế. trong đó chốt dương của dụng cụ được mắc về phía cực dương, còn chốt âm được mắc về phía cực âm của nguồn điện
4. Đọc số chỉ trên dụng cụ đo theo đúng quy tắc
5. Chọn thang đo phù hợp, nghĩa là thang đo cần có giới hạn đo lớn gấp khoảng 1,5 đến 2 lần giá trị ước lượng cần đo
6. Mắc hai chốt của dụng cụ đo vào hai vị trí cần đo hiệu điện thế. trong đó chốt âm của dụng cụ được mắc về phía cực dương của nguồn điện, còn chốt dương được mắc về phía cực âm của nguồn điện
7. Ghi lại giá trị vừa đo được
Khi sử dụng vôn kế để tiến hành đo hiệu điện thế giữa hai cực của một nguồn điện khi chưa được mắc vào mạch, thì cần thực hiện những thao tác nào đã nêu ở trên và theo thứ tự nào dưới đây?
A. 1 – 2 – 3 – 4 – 7
B. 5 – 1 – 3 – 4 – 7
C. 5 – 6 -1 – 4 – 7
D. 1 – 5 – 3 – 4 – 7
Trả lời: B
Hy vọng với những thông tin trên, bạn đọc đã hiểu rõ hiệu điện thế là gì. Đừng quên Like & Share để ủng hộ THCS Hưng Bình tiếp tục sản xuất nhiều nội dung hữu ích hơn nữa nhé.