Công thức tính U lớp 11
|
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)  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. Với loạt bài Công thức tính công của lực điện Vật Lí lớp 11 sẽ giúp học sinh nắm vững công thức, biết Cách tính công của lực điện từ đó có kế hoạch ôn tập hiệu quả để đạt kết quả cao trong các bài thi môn Vật Lí 11. Bài viết Công thức tính công của lực điện gồm 4 phần: Định nghĩa, Công thức, Kiến thức mở rộng và 3 Bài tập minh họa áp dụng công thức trong bài có lời giải chi tiết giúp học sinh dễ học, dễ nhớ Công thức tính công của lực điện Vật Lí 11. 1. Định nghĩa
Công của lực điện trong sự di chuyển của điện tích trong điện trường đều từ M đến N là AMN = qEd, không phụ thuộc vào hình dạng đường đi mà chỉ phụ thuộc vào vị trí của điểm đầu M và điểm cuối N của đường đi. 2. Công thức Công của lực điện trường: AMN = Fd = qE.s cos α = qEd Trong đó: E là cường độ điện trường, có đơn vị là V/m. q là điện tích ở trong điện trường E, đơn vị là C. d là độ dài hình chiếu của MN trên phương vectơ Chú ý: d > 0 khi hình chiếu cùng chiều đường sức d < 0 khi hình chiếu ngược chiều đường sức d = 0 khi hình chiếu vuông góc chiều đường sức 3. Mở rộng + công lực điện đưa điện tích trong sự dịch chuyển điện tích q từ M đến N AMN = qEd = qE.s cos α = qUMN = q( VM - VN) = WM - WN + công lực điện dịch chuyển điện tích q tại điểm M ra vô cùng AM∞ = WM = VMq Trong đó: + E là cường độ điện trường, có đơn vị là V/m. + q là điện tích ở trong điện trường E, đơn vị là C. + d là độ dài hình chiếu của MN trên phương đường sức (phương vectơ + UMN là hiệu điện thế giữa hai điểm M, N; + VM , VN là điện thế tại M và N. + WM là thế năng điện tích q tại điểm M trong điện trường
4. Bài tập minh họa Bài tập 1: Một electron di chuyển được đoạn đường 1 cm từ M đến N, dọc theo một đường sức điện dưới tác dụng của lực điện trong một điện trường đều có cường độ điện trường 1000 V/m. Biết electron có điện tích qe = -1,6.10-19C Công của lực điện có giá trị là? |
