Khái niệm hiệu điện thế là gì? Công thức tính hiệu điện thế

Chắc hẳn, trong cuộc sống, ai trong chúng ta cũng ít nhiều đã có một lần nghe thấy cụm từ hiệu điện thế. Vậy, hiệu điện thế là gì? Công thức tính ra sao? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu kỹ hơn trong bài viết tổng hợp dưới đây nhé!

Hiệu điện thế là gì?

hieu-dien-the-la-gi
Bạn đã biết gì về đại lượng này?

Định nghĩa 

Đây chính là một chuyên đề được nhắc đến trong cả vật lý 7 và 11. Tuy nhiên, vật lý 11 sẽ đề cập sâu cũng như rộng hơn so với lớp 7. Vì vậy mà định nghĩa hiệu điện thế là gì lớp 7 sẽ đơn giản và dễ hiểu hơn nhiều.

Đối với chương trình lớp 7, có thể hiểu đại lượng này là phần được tạo ra giữa hai cực của một nguồn điện. Hay hiệu điện thế chính là công lực của điện và nó di chuyển điện tích giữa hai cực của nguồn điện.

Với lớp 11 thì khái niệm này sẽ phức tạp hơn. Theo đó, hiệu điện thế giữa hai điểm M và N trong trường tĩnh điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường trong quá trình di chuyển của một điện tích từ M đến N. Và hiệu điện thế lúc này sẽ được xác định bằng thương số giữa công của lực điện tác dụng lên điện tích q trong sự di chuyển của q từ M đến N và độ lớn của q.

Bài viết tham khảo: Cường độ dòng điện & công thức tính cường độ dòng điện

Đơn vị đo hiệu điện thế là gì?

Vậy đơn vị của hiệu điện thế là gì? Trong vật lý, nó được quy ước kí hiệu bằng chữ U; còn vôn chính là đơn vị đo của nó và được ký hiệu là V. Ngoài vôn, người ta cũng sử dụng các đại lượng nhỏ hơn như milivôn và lớn hơn như kilovôn để đo. Trong đó:

  • 1mV = 0.001V
  • 1kV = 1000V

Dụng cụ đo hiệu điện thế là gì?

Khi đã hiểu và nắm rõ định nghĩa về đại lượng này, chúng ta hãy cùng tìm hiểu xem người ta thường sử dụng thiết bị nào để đo nhé.

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

Quan sát màn hình của vôn kế, bạn sẽ biết được đơn vị đo của vôn kế đó. Nếu mặt vôn kế ghi chữ V thì đơn vị đo là vôn, còn nếu là mV thì đơn vị đo là milivon.

von-ke
Vôn kế đồng hồ kim và vôn kế hiện thị số

Hướng dẫn cách đo bằng vôn kế

Bước 1: Trước khi tiến hành đo bạn cần xác định được đơn vị đo và độ chia nhỏ nhất của vôn kế để tìm được loại máy phù hợp nhất. 

Bước 2: Mắc vôn kế song song với 2 cực nguồn điện. Cực dương (+) của vôn kế phải được mắc với cực dương (+)  của nguồn điện. Tương tự như vậy, cực âm (-) của nguồn điện sẽ được nối với cực âm (-) của vôn kế.

Bước 3: Số hiển thị trên màn hình sẽ là giá trị của hiệu điện thế giữa 2 đầu cực của nguồn điện khi chưa mắc vào mạch. Chính vì thế, ta chỉ có thể thực hiện đo với mạch điện hở.

Lưu ý: Đối với vôn kế sử dụng kim, trước khi đo bạn cần chú ý quan sát vị trí của kim chỉ, nếu cần, bạn phải chỉnh về 0 trước khi đo để việc đo được chính xác nhất.

Tham khảo hiệu điện thế một số nguồn điện khác 

Với những nguồn điện khác nhau sẽ có hiệu điện thế khác nhau. Cụ thể:

  • Pin tròn sẽ có U= 1,5V
  • Ắc quy xe máy sẽ có U=9 hoặc 12V
  • Ổ điện trong nhà thì có U = 220V.

Ngoài ra, ở một số nước như Nhật Bản hay Nhật Bản, ổ điện trong nhà thường có U=110V. Ở Việt Nam thì U=220V là phổ biến nhất.

Công thức tính hiệu điện thế

Dựa theo công thức tính hiệu điện thế lớp 9, ta có công thức cụ thể như sau:

U = I.R

Trong đó:

  • U sẽ chính là là hiệu điện thế (V)
  • I cũng chính là cường độ dòng điện (A)
  • R chính là điện trở của vất dẫn điện (Ω)

Lên tới cấp 3, thông qua những phân tích tìm hiểu về bản chất như ở trên ta có thể nhận thấy rằng:

U12= V1 – V2.

Những điều cần chú ý về đại lượng điện này

  • Điện thế và hiệu điện thế là đại lượng vô hướng có giá trị âm hoặc dương.
  • Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N bên trong trường tĩnh điện có giá trị xác định còn điện thế tại một điểm trong trường tĩnh điện lại có giá trị phụ thuộc vào vị trí ta chọn làm gốc của điện thế.
  • Trong điện trường, véc-tơ của cường độ điện trường sẽ có hướng từ nơi có điện thế cao hơn sang đến nơi có điện thế thấp hơn.
hieu-dien-the-la-gi
Mối quan hệ giữa hai điểm M và N trong trường điện

Bài viết trên đây supperclean đã cung cấp cho bạn đọc những kiến thức cơ bản về hiệu điện thế là gì cũng như công thức tính và những ví dụ quan trọng. Hi vọng với những tìm hiểu và ví dụ cụ thể nêu trên sẽ giúp các bạn xử lý các tình huống trong đời sống có liên quan đến điện thế một cách dễ dàng. Nếu bạn còn bất cứ thắc mắc nào thì có thể liên hệ với chúng tôi bằng cách để lại câu hỏi dưới phần bình luận. Chúng tôi sẽ nhanh chóng giải đáp câu hỏi cho bạn.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *