Điện thế tại một điểm trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho điện trường về

ĐIỆN THẾ - HIỆU ĐIỆN THẾ

1. Điện thế 

a) Khái niệm điện thế.

 Điện thế tại một điểm đặc trưng cho điện trường về phương diện tạo ra thế năng của điện tích q. Ta gọi nó là điện thế tại M :

\(V_{M}=\dfrac{W_{M}}{q}=\dfrac{A_{M\infty }}{q}\)         (5.1)

b) Định nghĩa

Điện thế tại một điểm M trong điện trường là đại lượng đặc trưng riêng cho điện trường về khả năng sinh công khi đặt nó tại 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 :

\(V_{M}=\dfrac{A_{M\infty }}{q}\)

c) Đơn vị  điện thế.

Đơn vị điện thế là Vôn, kí hiệu là V.

Trong công thức (5.1), nếu q = 1 C, AM∞  = 1 J thì VM­ = 1 V.        

d) Đặc điểm của điện thế.

- Điện thế là đại lượng số. Trong công thức \(V_{M}=\dfrac{A_{M\infty }}{q}\)  vì q  > 0 nên nếu AM∞  >0 thì VM­ > 0. Nếu AM∞ < 0 thì VM < 0.

- Điện thế của đất và của một điểm ở vô cực thường lấy bằng 0. (Vđất = 0).

- Điện thế tại điểm M gây bởi điện tích q: \({V_M} = k\frac{q}{r}\)

- Điện thế tại một điểm do nhiều điện tích gây ra: \(V = {V_1} + {V_2} + ... + {V_M}\)

2. Hiệu điện thế

a) Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N là hiệu điện thế giữa VM­ và VN. (Hình 5.1)

UMN = VM – VN.              (5.2)

Điện thế tại một điểm trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho điện trường về

b) Định nghĩa 

Từ công thức (5.2) ta suy ra :

\(U_{MN}=\dfrac{A_{M\infty }}{q}-\dfrac{A_{N\infty }}{q}=\dfrac{A_{M\infty }-A_{N\infty }}{q}\)

Mặt khác ta có thể viết AM∞ =AMN + AN∞ 

Kết quả thu được :\(U_{MN}=\dfrac{A_{MN}}{q}\)      (5.3)

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.

Đơn vị hiệu điện thế cũng là Vôn (V).

Vôn là hiệu điện thế giữa hai điểm mà nếu di chuyển điện tích q = 1 C từ điểm nọ đến điểm kia thì lực điện sinh công là 1 J.

c) Đo hiệu điện thế

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

d)Hệ thức giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường 

\(U_{MN}=\dfrac{A_{MN}}{q}=Ed\) hay \(E=\dfrac{U_{MN}}{d}=\dfrac{U}{d}\)   (5.4)

Công thức này cho thấy tại sao ta lại dùng đơn vị của cường độ điện trường là Vôn trên mét (V/m).

Sơ đồ tư duy về điện thế. Hiệu điện thế

Điện thế tại một điểm trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho điện trường về

Đây là dạng câu hỏi thi trắc nghiệm lý thuyết phổ biến được thầy cô giáo thường xuyên đưa vào đề kiểm tra trên lớp, để giải nhanh và chính xác hệ loại câu hỏi này, các em cần ôn nhuần nhuyễn lý thuyết trọng tâm trong bài kết hợp luyện đề trắc nghiệm thường xuyên. Dưới đây là đáp án kèm giải thích chi tiết câu hỏi về cường độ dòng điện tại một điểm trong nội dung Vật lý 11, mời các em và thầy cô giáo tham khảo.

Cường độ điện trường tại một điểm là đại lượng đặc trưng cho điện trường về?

A. Khả năng thực hiện công

B. Tốc độ biến thiên của điện trường

C. Khả năng tác dụng lực

D. Năng lượng.

Đáp án đúng: C

Giải thích: Cường độ điện trường là đại lượng đặc trưng cho điện trường về phương diện tác dụng lực.

Lý thuyết trọng tâm:

Cường độ điện trường là gì?

Giả sử có một điện tích điểm Q nằm tại điểm O. Điện tích này tạo ra một điện trường xung quanh nó. Để nghiên cứu điện trường của Q tại điểm M, ta đặt tại đó một điện tích điểm q, gọi là điện tích thử và xét lực điện tác dụng lên q (Hình 3.1). Theo định luật Cu-lông, q càng nằm xa Q thì lực điện càng nhỏ. Ta nói điện trường tại các điểm càng xa Q càng yếu. Vì thế cần phải xây dựng một khái niệm đặc trưng cho sự mạnh, yếu của điện trường tại một điểm. Khái niệm đó là cường độ điện trường.

Vectơ cường độ điện trường

Điện thế tại một điểm trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho điện trường về

Vì lực F là đại lượng vectơ, còn điện tích q là đại lượng vô hướng, nên cường độ điện trường E cũng là một đại lượng vectơ.

Cường độ điện trường được biểu diễn bằng một vectơ gọi là vectơ cường độ điện trường. Từ công thức (3.1), ta có:

Đặc điểm của Vectơ cường độ điện trường 

Điện thế tại một điểm trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho điện trường về

  • Điểm đặt: Điểm đặt của 
    Điện thế tại một điểm trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho điện trường về
     tại điểm q0 hay tại điểm khảo sát
  • Phương: Trùng với đường thẳng nối điểm khảo sát (q0) và điện tích
  • Chiều: Đi ra khỏi điện tích nếu điện tích (+) và ngược lại
  • Độ lớn:

       

Điện thế tại một điểm trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho điện trường về

Đơn vị đo cường độ điện trường

Đơn vị đo cường độ điện trường là Vôn trên mét (kí hiệu là V/m).

Công thức tính cường độ điện trường tại một điện tích điểm

Công thức tính cường độ điện trường tại một điện tích điểm Q: 

Điện thế tại một điểm trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho điện trường về
  =  
Điện thế tại một điểm trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho điện trường về

Nguyên lí chồng chất điện trường

Điện thế tại một điểm trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho điện trường về

Giả sử có hai điện tích điểm Q­1­ và Q2­ gây ra tại điểm M hai vectơ cường độ điện trường vecto E1 và vecto E2. Nguyên lí chồng chất điện trường: Các điện trường E1 và E2 đồng thời tác dụng lực điện lên điện tích q một cách độc lập với nhau. Cường độ điện trường tại một điểm bằng tổng hợp của:

Điện thế tại một điểm trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho điện trường về

Các vectơ cường độ điện trường tại một điểm được tổng hợp theo quy tắc hình bình hành.

File tải đáp án câu hỏi + lý thuyết tham khảo liên quan:

Hy vọng tài liệu sẽ hữu ích cho các em học sinh và quý thầy cô giáo tham khảo

► Ngoài ra các em học sinh và thầy cô có thể tham khảo thêm nhiều tài liệu hữu ích hỗ trợ ôn luyện thi môn Vật lý như đề kiểm tra học kì, 1 tiết, 15 phút trên lớp, hướng dẫn giải sách giáo khoa, sách bài tập được cập nhật liên tục tại chuyên trang của chúng tôi.

Đánh giá bài viết