Hiệu điện thế là gì? Công thức tính, đơn vị đo của hiệu điện thế

Bên cạnh dòng điện thì hiệu điện thế cũng là một trong những thành phần quan trọng trong mạch điện. Chính vì thế, trước khi tìm hiểu những thông tin liên quan đến dòng điện bạn cần phải hiểu được khái niệm hiệu điện thế là gì? Công thức, kí hiệu cũng như cách phân biệt với cường độ dòng điện. Để có thêm những thông tin hữu ích quý bạn đọc đừng bỏ lỡ bất kỳ thông tin nào trong bài viết dưới đây.

Hiệu điện thế là gì? Các khái niệm liên quan

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.

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 điện 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.

VM=AMq

Hiệu điện thế là gì?

Hiệu điện thế là công thực hiện được để di chuyển một hạt điện tích trong trường tĩnh điện từ điểm này cho tới điểm kia. Hiệu đến thế có thể đại diện cho nguồn năng lượng (lực điện) hoặc sự mất đi, sử dụng hoặc năng lượng lưu trữ.

Hiểu một cách khác, hiệu điện thế là sự chênh lệch điện thế giữa 2 cực của một dòng điện. Chúng biểu thị cho khả năng thực hiện công di chuyển của một hạt điện tích trong trường tĩnh điện từ điểm này cho đến điểm kia.

Ký hiệu của hiệu điện thế.

Trong vật lý, hiệu điện thế có kí hiệu là U

Đơn vị đo hiệu điện thế là vôn và có kí hiệu là V. Ngoài sử dụng vôn người ta còn dùng các đại lượng nhỏ hơn như milivon (mV) hay lớn hơn như kilovon (kV) để đo hiệu điện thế.

Cách quy đổi giữa V với các đại lượng khác: 1mV=0.001V, 1kV= 1000V,…

Công thức tính hiệu điện thế

Công thức hiệu điện thế cơ bản

Hiệu điện thế có công thức tính cơ bản là: U=I.R

Trong đó:

• I: Cường độ dòng điện (A)
• R: Điện trở của vật dẫn điện ()
• U: Hiệu điện thế (V)

Công thức tính điện thế khác

Hiệu điện thế có kí hiệu là Vhay U thường được viết đơn giản ngắn gọn hơn là V hoặc U. Điều này bạn đã được học trong chương trình vật lý 7 hoặc vật lý 11.

Công thức tính: VM=AMqAMq

Hiệu điện thế giữa 2 điểm trong điện trường sẽ là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của điện trường khi có một điện tích di chuyển giữa 2 điểm đó

=> UMN=VM-VN=AMNqAMNq

Chú ý:

• Điện thế, hiệu điện thế là một đại lượng vô hướng có giá trị âm hoặc dương
• Hiệu điện thế giữa 2 điểm M,N trong điện trường có giá trị xác định còn điện thế tại một điểm trong từ trường sẽ có giá trị phụ thuộc vào vị trí bạn chọn làm gốc của điện thế.
• Trong điện trường, vectơ cường độ điện trường có hướng từ nơi có điện thế cao sang nơi có điện thế thấp.

Trong Vật lý 11 có định nghĩa, hiệu điện thế giữa 2 điểm M,N trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường trong sự di chuyển của một điện tích từ điểm M đến N. Hiệu điện thế 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 cho đến N và độ lớn của q.

UMN=VM -VN=AMNq

Đo hiệu điện thế bằng dụng cụ gì?

Dụng cụ đo hiệu điện thế được sử dụng hiện nay đó chính là vôn kế. Vôn kế được chia ra làm 2 loại đó là vôn kế đồng hồ kim và vôn kế hiển thị số. Cả 2 loại vôn kế này đều có công dụng như nhau, được sử dụng để đo hiệu điện thế của dòng điện. Quan sát trên mặt vôn kế bạn sẽ biết được đơn vị đo của vôn kế đó. Nếu như trên mặt vôn kế ghi là V thì đơn vị là vôn, còn nếu là mV thì là milivon.

Cách đo hiệu điện thế vô cùng đơn giản, trước khi đo bạn cần phải xác định đơn vị do và chia độ nhỏ nhất của vôn kế. Tiếp đến bạn mắc vôn kế song song với 2 cực của nguồn điện, cực dương (+) sẽ được mắc với cực dương của nguồn điện và bạn thực hiện tương tự với cực (-). Số vôn hiển thị trên màn hình chính là giá trị của hiệu điện thế giữa 2 đầu cực của nguồn điện khi chưa mắc vào mạch. Đối với vôn kế sử dụng kim, trước khi đo bạn cần phải quan sát vị trí của kim và cần chỉnh nó về số 0 trước khi đo để cho ra kết quả chính xác nhất.

Hiệu điện thế của một số nguồn điện khác

Mỗi một nguồn điện sẽ có điện thế hiệu điện thế khác nhau, cụ thể:

• Pin tròn có hiệu điện thế U=1.5V
• Ắc quy xe máy U=9 hoặc 12V
• Ổ điện trong nhà U=220V

Ở một số quốc gia như Nhật Bản, ổ điện trong nhà có U=110V

Cách phân biệt hiệu điện thế và cường độ dòng điện

Có khá nhiều người nhầm lẫn hiệu điện thế và cường độ dòng điện là một. Điều này là hoàn toàn sai bởi chúng là 2 khái niệm hoàn toàn khác nhau, chúng ta không thể gộp chung mà cần hiểu rõ về khái niệm để không bị nhầm lẫn. Cả 2 khái niệm đều dùng để chỉ sự hoạt động của electron trong điện trường nhưng giữa điện thế và cường độ dòng điện lại có sự khác nhau.

Mục đích xác định

Cường độ dòng điện dùng để xác định tốc độ của dòng điện khi chuyển động từ điểm A đến điểm B.

Hiệu điện thế là sự chênh lệch điện thế giữa 2 cực của một dòng điện.

Đơn vị tính

Điện áp có đơn vị tính là Vôn kí hiệu là V

Cường độ dòng điện thì có đơn vị là Ampe, kí hiệu A

Khi nhìn thấy kí hiệu này trên bản đồ ta cũng sẽ xác định dễ dàng đâu là điện áp, cường độ dòng điện để không xảy ra những tình huống không đáng có.

Kí hiệu

Trong vật lý có rất nhiều các ký hiệu điện, điện áp sẽ được kí hiệu là U, cường độ dòng điện có kí hiệu là I.

=>> Giữa hiệu điện thế và cường độ dòng điện thì cường độ dòng điện được tạo ra bởi điện áp nhất định, nghĩa là điện áp có thể tạo nên cường độ dòng điện. Trong một điện trường thì nhất định phải có điện áp và không cần phải có cường độ dòng điện. Hiệu điện thế và cường độ dòng điện có mối quan hệ mật thiết với nhau nên bạn cần nắm chắc khái niệm để không bị nhầm lẫn.

Với những thông tin trên đây, hy vọng sẽ giúp bạn trả lời được câu hỏi hiệu điện thế là gì? Công thức tính. Nếu có bất kỳ thắc mắc nào liên quan đến vấn đề này, quý bạn đọc hãy comment phía dưới bài viết để được giải đáp nhanh chóng nhất nhé!.