Hiệu điện thế là một trong những thành phần quan trọng của mạch điện. Vậy công thức tính hiệu điện thế như thế nào để xác định được giá trị của hiệu điện thế? Cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây nhé.
Hiệu điện thế là gì? Các khái niệm liên quan
1. Hiệu điện thế là gì?
Nó chính là sự chênh lệch về điện thế giữa hai cực. Hay đơn giản, hiệu điện thế là công thực hiện được để di chuyển một hạt điện tích trong trường tĩnh điện, từ điểm này đến điểm kia. Hiệu điện thế có thể đại diện cho nguồn năng lượng (lực điện), hoặc sự mất đi, sử dụng, hoặc năng lượng lưu trữ (giảm thế).
Khi chuyển từ nơi có điện thế cao đến nơi có giá trị điện thế thấp hơn đồng thời sẽ tạo ra một điện trường có cùng hướng dịch chuyển.
Đây là một đại lượng vô hướng và có giá trị xác định. Nhưng giá trị xác định này sẽ không cố định mà sẽ phụ thuộc vào tính chất của đoạn mạch cũng như sự hao phí trong quá trình truyền tải.
2. Điện thế là gì?
Điện thế tại một điểm M trong điện trường là đại lượng đặc trưng của điện trường về phương diện tạo ra thế năng khi đặt nó ở một diện tích q; được xác định bằng thương số của công, lực điện tác dụng lên điện tích q khi di chuyển từ M ra xa vô cực và độ lớn của P.
3. Điện trường là gì?
Điện trường là môi trường bao quanh điện tích, gắn liền với điện tích. Điện trường sẽ tác dụng lực lên các điện tích khác đặt trong nó. Nơi nào có điện tích thì xung quanh đều có điện trường.
Ký hiệu của hiệu điện thế
1. Ký hiệu của hiệu điện thế
Hiệu điện thế có ký hiệu đơn giản là U. Đơn vị đo hiệu điện thế là Vôn và có kí hiệu là V.
Ngoài sử dụng đơn vị đo vôn, người ta còn dùng các đại lượng nhỏ hơn như milivon (mV) hay lớn hơn như kilovon (kV) để đo hiệu điện thế.
Công thức quy đổi vôn với các đại lượng khác: 1mV = 0.001V; 1kV = 1000V,…
2. Hiệu điện thế của một số nguồn điện khác nhau
Hiệu điện thế của các nguồn điện khác nhau sẽ khác nhau, cụ thể:
- Ổ điện trong nhà có U =220V.
- Pin tròn có hiệu điện thế U = 1.5V.
- Ắc quy xe máy U = 9 hoặc 12V.
Tuy nhiên, ở một số quốc gia khác như Nhật Bản, ổ điện trong nhà có U = 110V.
3. Công thức tính hiệu điện thế
Dưới đây là công thức tính hiệu điện thế cơ bản và công thức tính hiệu điện thế khác.
A - Công thức hiệu điện thế cơ bản
Hiệu điện thế cơ bản (dựa trên mối liên hệ giữa cường độ dòng điện I và điện trở R) có công thức tính là: U=I.R, trong đó:
- U là hiệu điện thế (V)
- I là cường độ dòng điện (A)
- R là điện trở của vật dẫn điện có giá trị không đổi (Ω)
Ví dụ:Trong mạch điện AB với cường độ dòng điện I = 12A có lắp điện trở R = 3 Ω. Vậy UAB bằng bao nhiêu?
Lời giải: UAB = I x R = 12 x 3 = 36 (V).
B - Công thức tính điện thế khác
Ngoài ra, chúng ta còn có thể tính hiệu điện thế U thông qua giá trị công và điện tích.
Trong chương trình vật lý phổ thông, khi được tìm hiểu về điện tích cùng công thực hiện, chúng ta có công thức:
U = (A1-A2)/q = A12/q, trong đó:
- U là cường độ dòng điện (V).
- A1 và A2 là công dịch chuyển điện tích từ vị trí 1, vị trí 2 và vô cực (J).
- q là giá trị điện tích (C).
Ví dụ: Đoạn mạch BD có A1 = 40J, A2 = ½ A1 với điện tích q = 10C. Hỏi cường độ dòng điện của mạch là bao nhiêu?
Lời giải: A2 = ½ A1 = 20J.
UBD = (A1-A2)/q = (40-20)/10 = 2(V).
Bài viết trên đây đã đưa ra câu trả lời cho câu hỏi: Công thức tính hiệu điện thế. Ngoài ra còn cung cấp cho người đọc khái niệm, ký hiệu và một số vấn đề xung quanh hiệu điện thế. Mong rằng những thông tin trên sẽ hỗ trợ người đọc trong quá trình tham khảo tài liệu.
Tham khảo thêm bài viết: Công thức tính cường độ dòng điện
