Hiệu điện thế là nội dung kiến thức quan trọng trong chương trình vật lý các cấp từ trung học cơ sở đến trung học phổ thông. Vậy định nghĩa hiệu điện thế là gì? Công thức tính như thế nào? Vì vậy, trong bài viết này, vanphongphamsg.vn sẽ giúp bạn tổng hợp và ôn lại những kiến thức quan trọng của phần điện lực học này nhé!
Hiệu điện thế là gì?
Định nghĩa hiệu điện thế là gì được đề cập rất rõ trong chương trình học vật lý 7 và vật lý 11. Tuy nhiên, vật lý lớp 11 đề cập sâu hơn và phạm vi rộng hơn so với lớp 7. Trong đó:
Theo chương trình vật lý lớp 7, hiệu điện thế được hiểu đơn giản là phần được sinh ra giữa hai cực của nguồn điện. Hay có thể đó là công để các hạt mang điện tích di chuyển giữa hai cực [dương và âm] trong nguồn điện.Định nghĩa hiệu điện thế lớp 11 được giải thích phức tạp hơn. Theo đó, trong điện trường, hiệu điện thế giữa hai điểm M và N là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh ra công khi một điện tích q di chuyển từ điểm M đến điểm N. Thương số của công được sinh ra khi điện tích q di chuyển từ M đến N được gọi là hiệu điện thế.Bạn đang xem: Cách đo hiệu điện thế
Thực tế, hai khái niệm này đều có chung bản chất, đề cập đến sự chênh lệch điện thế của hai cực.
Ký hiệu và đơn vị đo của hiệu điện thế là gì?
Trong vật lý, hiệu điện thế được ký hiệu bằng U.
Vôn [V] là đơn vị dùng để đo hiệu điện thế. Người ta thường sử dụng các đơn vị lớn như kilôvôn [kV] hay đơn vị nhỏ milivon [mV] dùng để đo hiệu điện thế. Trong đó:
1V = 1000mV1kV = 1000VDụng cụ đo hiệu điện thế là gì?
Vôn kế là dụng cụ chuyên dụng dùng để đo hiệu điện thế. Vôn kế được chia thành hai loại chính là vôn kế hiển thị số và vôn kế đồng hồ kim. Hai loại vôn kế này đều được sử dụng để đo hiệu điện thế với độ chính xác tương đương nhau.
Cách đo hiệu điện thế:
Bước 1: Lựa chọn vôn kế có đơn vị đo và độ chia nhỏ nhất phù hợp dòng điện cần đo. Bước 2: Mắc vôn kế song song với mạch điện. Lưu ý, cực dương của vôn kế phải được lắp với cực dương của mạch điện, cực âm của vôn kế được lắp với cực âm của mạch điện. Tuyệt đối không được lắp ngược dấu giữa hai thiết bị bởi như vậy có thể dẫn đến tình trạng chập, cháy, ảnh hưởng đến sự an toàn của người thực hiện. Bước 3: Đọc kết quả hiển thị trên màn hình vôn kế.Xem thêm: Tổng Hợp Đề Thi Học Kì 2 Môn Toán Lớp 11 Có Đáp Án 11 Năm Học 2020
Chú ý: Nếu dùng vôn kế kim để đo hiệu điện thế, trước khi lắp vào mạch điện để đo, bạn phải điều chỉnh kim về vị trí số 0 để kết quả đo được chính xác nhất!
Công thức tính hiệu điện thế
Trong chương trình vật lý lớp 7, lớp 9, lớp 11 và lớp 12, các bạn học sinh đã tiếp cận với rất nhiều các công thức tính hiệu điện thế khác nhau.
Dưới đây là một số công thức cơ bản được chúng tôi tổng hợp, mời các bạn tham khảo:
Công thức số 1
U = I.R
Trong đó:
U: Hiệu điện thế [V]I: Cường độ dòng điện [A]R: Điện trở của dòng điện []Công thức số 2
UMN= VM- VN= AMNq
Trong đó:
UMN: Là hiệu điện thế giữa điểm M và điểm N [V]AMN: Công lực điện được sinh ra để điện tích di chuyển từ điểm M đến điểm N [J]q: Điện tích [C]Công thức số 3
Công thức liên hệ giữa hiệu điện thế và điện trường:
UMN= E.dMN
Trong đó:
E: Là cường độ điện trường đều [V/m]d: Khoảng cách giữa hai hình chiếu của hai điểm M và N trên đường sức [cm]Phân biệt hiệu điện thế với cường độ dòng điện
Hiệu điện thế và cường độ dòng điện là hai khái niệm đề cập đến khả năng hoạt động của các phân tử trong điện trường. Mỗi khái niệm sẽ mang một ý nghĩa khác nhau. Bạn có thể tham khảo cách phân biệt hai đại lượng này như sau:
| Tiêu chí so sánh | Hiệu điện thế | Cường độ dòng điện |
| Ý nghĩa | Sự chênh lệch về khả năng sinh công để điện tích q di chuyển từ điểm M đến điểm N nào đó. | Xác định tốc độ của dòng điện hay chính là sự mạnh/ yếu của dòng điện. |
| Ký hiệu | U | I |
| Đơn vị đo | V [Vôn] | A [Ampe] |
| Dụng cụ đo | Vôn kế, đồng hồ vạn năng | Ampe kế, ampe kìm, đồng hồ vạn năng |
| Mối quan hệ | Có mối quan hệ mật thiết với nhau, không thể thiếu một trong hai được. Xem thêm: Đánh Đòn Truyện Đánh Đòn Roi Mây, Đánh Đòn Truyện | Có mối quan hệ mật thiết với nhau, không thể thiếu một trong hai được. |
Trên đây là toàn bộ kiến thức giải thích hiệu điện thế là gì và các công thức tính hiệu điện thế được chúng tôi tổng hợp. Hy vọng qua những thông tin chia sẻ trên sẽ mang đến cho bạn đọc kiến thức bổ ích. Hãy truy cập vào vanphongphamsg.vn để cập nhật thêm nhiều thông tin hữu ích khác nhé!
- Tải app VietJack. Xem lời giải nhanh hơn!
Cách mắc vôn kế để đo hiệu điện thế.
Vôn kế được mắc song song vào mạch điện cần đo hiệu điện thế. Chốt dương của vôn kế được nối về phía cực dương của nguồn, chốt âm của vôn kế được nối về phía cực âm của nguồn.
Quảng cáo
Ví dụ 1: Trong sơ đồ sau số chỉ của vôn kế vôn kế chính là:
A. Hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện.
B. Hiệu điện thế của nguồn điện trong mạch.
C. Hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn.
D. Hiệu điện thế của dòng điện trong mạch.
Trong sơ đồ trên, vôn kế chỉ hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn.
Chọn C.
Ví dụ 2: Khi khoá K mở vôn kế chỉ:
A. Hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện.
B. Hiệu điện thế của nguồn điện trong mạch.
C. Hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn.
D. Hiệu điện thế của dòng điện trong mạch.
Khi khóa K mở, vôn kế vẫn mắc song song với nguồn điện, nó cho biết hiệu điện thế giữa hai đầu nguồn điện.
Chọn A.
Quảng cáo
Ví dụ 3: Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ. Nhận định nào đúng:
A. Vôn kế [1] mắc đúng, vôn kế [2] mắc sai.
B. Vôn kế [1] mắc sai, vôn kế [2] mắc đúng.
C. Cả hai vôn kế đều mắc sai.
D. Cả hai vôn kế đều mắc đúng.
Vôn kế cần được mắc song song với đoạn mạch cần đo. Sơ đồ trên có vôn kế [1] mắc sai, vôn kế [2] mắc đúng.
Chọn B.
Câu 1: Cho mạch điện sau, nhận định nào sau đây là đúng:
A. V1 chỉ hiệu điện thế hai đầu nguồn điện.
B. V2 chỉ hiệu điện thế hai đầu bóng Đ1.
C. V2 chỉ hiệu điện thế hai đầu mạch điện.
D. V2 chỉ hiệu điện thế hai đầu mạch điện.
E. V1 chỉ hiệu điện thế hai đầu bóng Đ2.
Trong sơ đồ mạch điện trên, vôn kế V1 mắc song song với đoạn mạch chứa nguồn điện, vôn kế V2 song song với đèn Đ1.V2 chỉ hiệu điện thế giữa hai đầu của đèn Đ1, V1 chỉ hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch chứa nguồn hay cũng là hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch chứa hai đèn mắc nối tiếp Đ1 và Đ2.
Chọn B.
Quảng cáo
Câu 2: Cho mạch điện bên, biết hai bóng đèn cùng loại khi ta biết:
A. K đóng số chỉ V1 luôn luôn lớn hơn số chỉ V2.
B. K đóng số chỉ V2 luôn luôn lớn hơn số chỉ V1.
C. K mở số chỉ V2 luôn luôn lớn hơn số chỉ V1.
D. K đóng hay mở số chỉ V1 luôn lớn hơn số chỉ V2.
E. K đóng hay mở số chỉ V1 luôn không thay đổi.
Nhận định nào đúng nhất trong các nhận định trên.
Trong sơ đồ mạch điện trên, vôn kế V1 mắc song song với đoạn mạch chứa nguồn điện, vôn kế V2 song song với đèn Đ1.
Khi K mở, V2 chỉ số 0 vì không có dòng điện qua đèn, V1 chỉ hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn.
Khi K đóng, V2 chỉ hiệu điện thế giữa hai đầu của đèn Đ1 , V1 chỉ hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch chứa nguồn hay cũng là hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch chứa hai đèn mắc nối tiếp Đ1 và Đ2, nên số chỉ của V1 lớn hơn số chỉ của V2. Số chỉ của V1 khi K đóng và khi K mở là khác nhau.
Chọn D.
Câu 3: Cách mắc vôn kế nào là đúng trong các hình sau:
Vôn kế cần được mắc song song với bóng đèn.
Các hình 2 và 3 là mắc đúng, hình 1 và 4 mắc sai.
Câu 4: Trong mạch điện sau, số chỉ của Vôn kế cho biết điều gì?
Mạch điện được nối kín, vôn kế được mắc song song với đèn nên số chỉ của vôn kế lúc này là hiệu điện thế hai đầu bóng đèn trong mạch, hay cũng là hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch chứa nguồn điện.
Chú ý: mặc dù nhìn sơ đồ có vẻ như vôn kế được mắc song song với nguồn điện, nó sẽ cho biết hiệu điện thế giữa hai đầu nguồn điện [mà ta thấy ghi trên thân pin chẳng hạn], nhưng không đúng, khi mạch hở thì vôn kế mới cho biết hiệu điện thế giữa hai đầu nguồn điện, còn khi mạch kín số chỉ vôn kế cho biết hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch chứa nguồn điện.
Câu 5: Hãy điền dấu [+] và [-] cho các vôn kế trong sơ đồ sau:
Vôn kế được mắc song song với bóng đèn sao cho chốt dương về phía cực dương của nguồn, chốt âm về phía cực âm của nguồn.
Câu 6: Hai bạn học sinh An và Bình vẽ sơ đồ mạch điện dùng vôn kế như sau đã đúng chưa? Nếu sai thì sai ở đâu?
Bạn An vẽ vôn kế mắc nối tiếp với bóng đèn là chưa đúng vì vôn kế cần được mắc song song với đèn.
Bạn Bình tuy đã mắc vôn kế song song với bóng đèn, nhưng các chốt âm, dương của vôn kế lại bị ngược. Cần mắc chốt dương về phía cực dương của nguồn, chốt âm về phía cực âm của nguồn.
Sơ đồ đúng là
Câu 7: Vẽ sơ đồ mạch điện gồm : 2 pin, 1 khoá K ,1 đèn ,1 Am pe kế,1 vôn kế đo hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn. Biểu diễn chiều dòng điện trong mạch điện trên.
Ampe kế được mắc nối tiếp trong đoạn mạch sao cho dòng điện đi vào chốt dương và đi ra ở chốt âm.
Vôn kế được mắc song song với bóng đèn sao cho chốt dương về phía cực dương của nguồn, chốt âm về phía cực âm của nguồn.
Dòng điện có chiều đi ra từ cực dương của nguồn, qua các dụng cụ điện và đi về cực âm của nguồn.
Ta có sơ đồ mạch điện:
Câu 8: Vẽ sơ đồ mạch điện gồm nguồn điện [2 pin], dây dẫn, công tắc dùng chung cho cả hai bóng đèn mắc song song, một Ampe kế đo cường độ dòng điện qua mạch chính và một Vôn kế đo hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch song song.
Ampe kế được mắc nối tiếp trong đoạn mạch sao cho dòng điện đi vào chốt dương và đi ra ở chốt âm.
Vôn bế được mắc song song với bóng đèn sao cho chốt dương về phía cực dương của nguồn, chốt âm về phía cực âm của nguồn.
Sơ đồ:
Câu 9: Hãy vẽ sơ đồ mạch điện gồm ba bóng đèn Đ1; Đ2; Đ3 biết Đ1 nt [Đ2 //Đ3]. Hai vôn kế V1 đo hiệu điện thế hai đầu Đ1 và V2 đo hiệu điện thế hai đầu Đ2. Khi Vôn kế V1 chỉ 20 V và V2 chỉ 25 V cho ta biết điều gì?
Ta có sơ đồ như sau:
Khi Vôn kế V1 chỉ 20 V và V2 chỉ 25 V cho ta biết hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn Đ1 là 20 V và hiệu điện thế giữa hai đầu bóng đèn Đ2 là 25 V.
Câu 10: Một mạch điện gồm: Nguồn điện là một Acqui xe máy còn mới, 1 khoá đóng, 2 đèn Đ1 và Đ2 mắc nối tiếp, 1 Ampe kế đo cường độ dòng điện mạch chính, Vôn kế V1 đo hiệu điện thế ở hai đầu đèn 1; Vôn kế V2 đo hiệu điện thế ở hai đầu đèn 2.
a. Vẽ sơ đồ mạch điện, biểu diễn chiều dòng điện của mạch trên.
b. Số chỉ của ampe kế là 0,6
A. Tính cường độ dòng điện qua mỗi đèn.
c. Số chỉ Vôn kế đặt giữa 2 đầu bóng đèn 1 là 5,4V. Tính Hiệu điện thế giữa 2 đầu bóng đèn 2.
Sơ đồ mạch điện.
b. Cường độ dòng điện trong đoạn mạch nối tiếp:
I = I1 = I2 = 0,6A.
CĐDĐ qua mỗi đèn là 0,6A.
c. Vì Acqui xe máy còn mới nên hiệu điện thế của Acqui là 12V
Hiệu điện thế trong đoạn mạch mắc nối tiếp:
U = U1 + U2 → U2= U – U1 = 12 – 5,4 = 6,6 [V]
Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí lớp 7 chọn lọc, có đáp án hay khác:
Đã có lời giải bài tập lớp 7 sách mới:
- Hỏi bài tập trên ứng dụng, thầy cô VietJack trả lời miễn phí!
- Hơn 20.000 câu trắc nghiệm Toán,Văn, Anh lớp 7 có đáp án
Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.
Nhóm học tập facebook miễn phí cho teen 2k9: fb.com/groups/hoctap2k9/
Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:Loạt bài Lý thuyết - Bài tập Vật Lý 7 có đáp án của chúng tôi được biên soạn bám sát nội dung chương trình Vật Lý lớp 7.
Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.