Sách Giáo Khoa 247

Vật lí - Bài 20: Điện thế | Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống

Xem chi tiết nội dung bài Bài 20: Điện thế và tải xuống miễn phí trọn bộ file PDF Sách Vật lí | Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống

(Trang 79)

Đường dây điện cao thế

Trong thực tế, chúng ta gặp những đường dây dẫn điện cao thế, trung thế, hạ thế. Từ "thế" ở đây được hiểu như thế nào? Có liên quan tới thế năng điện đã học ở Bài 19 hay không?

I. ĐIỆN THẾ TẠI MỘT ĐIỂM TRONG ĐIỆN TRƯỜNG

1. Để đặt một điện tích q vào điểm M trong điện trường chúng ta cần cung cấp thế năng cho điện tích q. Điều này tương ứng với việc thực hiện một công A dịch chuyển điện tích q từ vô cực về điểm M. Hãy vận dụng công thức (19.3) và (19.4) để thu được công thức:

2. Tỉ số như trên được gọi là điện thế của điện trường tại điểm M.

a) Hãy dự đoán điện thế V đặc trưng cho đại lượng nào của điện trường.

b) Xác định độ lớn điện tích q khi điện thế V có giá trị bằng công A thực hiện để dịch chuyển điện tích q từ vô cực về điểm M.

Điện thế tại một điểm trong điện trường đặc trưng cho điện trường tại điểm đó về thế năng, được xác định bằng công dịch chuyển một đơn vị điện tích dương từ vô cực về điểm đó.

(20.1)

Đơn vị của điện thế là vôn (V), ngoài ra người ta còn dùng đơn vị kilôvôn (kV), 1 kV = 1 000 V.

Hiệu điện thế mà ta đo được chính là giá trị của hiệu giữa điện thế tại M và điện thế tại N

(20.2)

Vì vậy, hiệu điện thế và điện thế đều có chung đơn vị là vôn.

a) Điện thế có giá trị đại số.

b) Cũng như chọn mốc thế năng, ngoài việc chọn mốc điện thế ở vô cực thì trong điện trường đều giữa hai bản phẳng, người ta thường chọn mốc điện thế là bản nhiễm điện âm, còn mặt đất thường được chọn là mốc điện thế trong thực tiễn cuộc sống và kĩ thuật.

(Trang 80)

EM CÓ BIẾT

1. Hiệu điện thế còn được gọi là điện áp. Thiết bị dùng để biến đổi hiệu điện thế được gọi là biến áp.

2. Theo quy định của mạng lưới truyền tải điện ở Việt Nam, các lưới điện có điện áp nhỏ hơn 1 kV gọi là hạ thế, từ 1 kV đến 66 kV gọi là trung thế, lớn hơn 66 kV gọi là cao thế. Còn theo quy định của hành lang an toàn lưới điện thì điện áp lớn hơn 1 kV đã được gọi là cao thế.

II. MỐI LIÊN HỆ GIỮA ĐIỆN THẾ VÀ CƯỜNG ĐỘ ĐIỆN TRƯỜNG

Trong thực tế, người ta thường xét sự dịch chuyển một điện tích q từ điểm N tới điểm M nào đó trong điện trường.

Hãy vận dụng công thức để chứng tỏ rằng công thực hiện để dịch chuyển điện tích q từ điểm N đến điểm M bằng:

(20.3)

Tế bào quang điện chân không (Hình 20.1) gồm một ống hình trụ có một cửa sổ trong suốt, được hút chân không (áp suất trong khoảng mmHg đến  mmHg). Trong ống đặt một catôt (cực âm) có khả năng phát xạ electron khi được chiếu sáng và một anôt (cực dương). Electron
trong điện trường giữa hai cực sẽ dịch chuyển về phía anôt nếu

Cho hiệu điện thế được đặt vào giữa hai cực của tế bào quang điện. Khi chiếu ánh sáng phù hợp, catôt phát xạ electron vào vùng điện trường giữa hai cực. Hãy tính công của điện trường trong dịch chuyển của electron từ catôt tới anôt.

Hình 20.1. Cấu tạo của tế bào quang điện chân không

(Catôt) K

A(Anôt)

Tính thế năng điện của một electron đặt tại điểm M có điện thế bằng 1 000V.

Điện thế là một đại lượng gắn với điện trường, còn thế năng điện là đại lượng gắn với điện tích đặt trong điện trường. Trong công thức (20.1), công A sử dụng để dịch chuyển điện tích q từ vô cực về điểm M cũng chính bằng thế năng điện của điện tích q đặt tại M trong điện trường. Như vậy, thế năng điện và điện thế liên hệ với nhau bởi công thức:

(20.4)

(Trang 81)

Trong điện trường đều, xét một điện tích thử dương chuyển động dọc theo một đường sức điện từ điểm M đến điểm N. Ta thấy, chiều của vectơ cường độ điện trường hướng theo chiều giảm của điện thế. Chọn chiều dương của trục toạ độ là chiều đường sức (Hình 20.2). Áp dụng công thức (18.1) ta có:

(20.5)

Kết quả trên cho thấy: trong điện trường đều, độ lớn của cường độ điện trường bằng độ giảm của điện thế dọc theo một đơn vị độ dài đường sức.

Với điện trường bất kì, công thức (20.5) vẫn được áp dụng trong trường hợp hai điểm M và N ở rất gần nhau.

Cường độ điện trường tại một điểm M có độ lớn bằng thương của hiệu điện thế giữa hai điểm M và N trên một đoạn nhỏ đường sức chia cho độ dài đại số của đoạn đường sức đó.

Bài tập ví dụ:

Có hai bản phẳng kim loại song song cách nhau một khoảng d (Hình 20.3), được nối vào nguồn điện một chiều có hiệu điện thế 36 V. Chọn bản nhiễm điện âm làm mốc điện thế.

a) Xác định mối liên hệ giữa điện thế và cường độ điện trường tại một điểm trong điện trường đều giữa hai bản phẳng.

b) Áp dụng kết quả câu a) để tính điện thế tại M nằm chính giữa khe hở của hai bản phẳng.

Hình 20.2. Chuyển động của điện tích thử dọc theo một đường sức

Hình 20.3

Giải:

a) Gọi N là điểm giao của đường sức đi qua M với bản nhiễm điện âm (Hình 20.3). do điểm N nằm trên bản phẳng nhiễm điện âm được chọn làm mốc điện thế; vì MN thuận theo chiều đường sức, h chính là khoảng cách từ M tới bản nhiễm điện âm. Vận dụng công thức (20.5) vào điện trường đều giữa hai bản phẳng ta tìm được mối liên hệ giữa điện thế và cường độ điện trường tại điểm M:

b) Trường hợp điểm M nằm chính giữa khe hở của hai bản phẳng tức là , ta có:

(Trang 82)

Vận dụng mối liên hệ giữa điện thế và cường độ điện trường để xác định điện thế tại một điểm cách mặt đất 5 m ở nơi có điện trường của Trái Đất là 114 V/m.

EM ĐÃ HỌC

• Điện thế tại một điểm trong điện trường đặc trưng cho điện trường tại điểm đó về thế năng, được xác định bằng công dịch chuyển một đơn vị điện tích dương từ vô cực về điểm đó:

• Điện thế có mối liên hệ với thế năng điện:

• Mối liên hệ giữa cường độ điện trường và điện thế của hai điểm M và N trong điện trường đều dọc theo đường sức điện:

EM CÓ THỂ

• Giải thích được ý nghĩa của hiệu điện thế giữa hai điểm.

• Vận dụng được mối liên hệ giữa thế năng điện với điện thế để tính được thế năng điện của điện tích nằm trong điện trường.

• Tính được công dịch chuyển một điện tích q từ điểm N đến điểm M trong điện trường. 

 

Xem và tải xuống trọn bộ sách giáo khoa Vật lí

Tổng số đánh giá:

Xếp hạng: / 5 sao

Sách giáo khoa liên quan

Ngữ Văn 11 - Tập Một

Ngữ Văn Lớp 11 (Tập 1) Chương Trình Cơ Bản

Công Nghệ 11

Công nghệ 11 - NXB Giáo Dục

Địa Lí 11

Địa Lí 11 - NXB Giáo dục

Địa Lí 11 (Nâng Cao)

Địa Lí 11 Nâng cao - NXB Giáo dục

Lịch Sử 11

Lịch sử 11 - NXB Giáo Dục

Sinh Học 11

Sinh học 11 - NXB Giáo dục

Giải bài tập Toán 11 Tập 1

Giải bài tập Toán lớp 11 - Tập 1

Giải bài tập Vật lý 11

Giải bài tập Vật lý 11

Giải bài tập Sinh học 11

Giải bài tập Sinh học 11

Gợi ý cho bạn

khoa-hoc-tu-nhien-6-110

Khoa Học Tự Nhiên 6

Sách Chân Trời Sáng Tạo Lớp 6

am-nhac-va-mi-thuat-7-859

Âm Nhạc và Mĩ thuật 7

Sách Giáo Khoa Lớp 7 NXB Giáo Dục

tieng-viet-1-tap-hai-13

TIẾNG VIỆT 1 - Tập Hai

Sách Lớp 1 Chân Trời Sáng Tạo

toan-5-161

Toán 5

Sách Lớp 5 NXB Giáo Dục Việt Nam

dia-li-7-857

Địa Lí 7

Sách Giáo Khoa Lớp 7 NXB Giáo Dục

Nhà xuất bản

canh-dieu-1

Cánh Diều

Bộ sách giáo khoa của Nhà xuất bản Cánh Diều

chan-troi-sang-tao-2

Chân Trời Sáng Tạo

Bộ sách giáo khoa của Nhà xuất bản Chân Trời Sáng Tạo

ket-noi-tri-thuc-voi-cuoc-song-3

Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống

Sách giáo khoa của nhà xuất bản Kết Nối Tri Thức Với Cuộc Sống

giao-duc-viet-nam-5

Giáo Dục Việt Nam

Bộ Sách Giáo Khoa của Nhà Xuất Bản Giáo Dục Việt Nam

sach-bai-giai-6

Sách Bài Giải

Bài giải cho các sách giáo khoa, sách bài tập

sach-bai-tap-7

Sách Bài Tập

Sách bài tập tất cả các khối lớp

tai-lieu-hoc-tap-9

Tài liệu học tập

Đây là tài liệu tham khảo hỗ trợ trong quá trình học tập

global-success-bo-giao-duc-dao-tao-11

Global Success & Bộ Giáo Dục - Đào Tạo

Bộ sách Global Success & Bộ Giáo Dục - Đào Tạo là sự kết hợp giữa ngôn ngữ Tiếng Anh theo lối giảng dạy truyền thống và cập nhật những phương thức quốc tế

nxb-dai-hoc-su-pham-tphcm-12

NXB - Đại Học Sư Phạm TPHCM

NXB - Đại Học Sư Phạm TPHCM

Chủ đề

Liên Kết Chia Sẻ

** Đây là liên kết chia sẻ bới cộng đồng người dùng, chúng tôi không chịu trách nhiệm gì về nội dung của các thông tin này. Nếu có liên kết nào không phù hợp xin hãy báo cho admin.