#1 Hiệu điện thế là gì? Khái niệm, ký hiệu, công thức tính HĐT

Hiệu điện thế là thông tin kiến thức rất quan trọng được đưa vào giảng dạy trong chương trình học vật lý các cấp, trong đó bắt đầu từ trung học cơ sở đến trung học phổ thông. Do đó chúng ta cần nắm rõ các khái niệm, ký hiệu và công thức cơ bản tính toán về hiệu điện thế. Sau đây, Top1dexuat.com sẽ cung cấp toàn bộ kiến thức tổng quát về hiệu điện thế mà ta cần nắm . 

Hiệu điện thế là gì?

Hiệu điện thế (hay điện áp) là sự chênh lệch về điện thế giữa hai cực.

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

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 :

                                      VM=WM =AM∞
                                                  q        q  

Điện áp được dùng để xác định sự khác biệt của dòng điện ở 2 điểm bất kỳ trong điện trường.

Đo hiệu điện thế bằng cách gì?

Điện áp có thể sinh ra bởi:

• Các trường tĩnh điện.
• Dòng điện chạy qua từ trường.
• Các từ trường thay đổi theo thời gian
• Hoặc sự kết hợp của 3 nguồn trên. 

Qua đó, người ta đo hiệu điện thế tĩnh điện bằng tĩnh điện kế.

Vai trò của máy biến áp đối với hiệu điện thế

(Một thiết bị điện từ loại tĩnh, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ )

Máy biến áp giữ vai trò quan trọng trong việc truyền tải điện năng, nhất là đối với hệ thống nhà máy điện mặt trời. trong trường hợp máy biến áp không hoạt động tốt hoặc bị hư hại sẽ ảnh hưởng đến quá trình truyền tải của nhà máy và gây thiếu hụt điện năng.

Trong quá trình sử dụng các thiết bị vật dụng trong gia đình có chứa nguồn điện thì chúng ta có thể gặp những vấn đề như điện áp thay đổi làm cho dòng điện tăng nhiệt độ lên.

Nhất là đối với những vật dụng hằng ngày như tivi, tủ lạnh, máy giặt hay điều hòa là những vật dụng có nguy cơ điện áp thay đổi nhiều nhất. Có nhiều trường hợp khi điện áp thay đổi quá đột ngột sẽ làm cháy dòng điện hoặc làm gây hại đến những chức năng của những thiết bị  này.

Đặc biệt là khi điện áp tăng cao sẽ khiến cho những đồ dùng này rất dễ bị cháy.

Ý nghĩa của điện áp trong đời sống hiện nay?

Khi sử dụng các dụng cụ điện như bóng đèn, quạt điện, bếp điện,… thì khi chúng ta dùng máy đo, trên máy hiển thị các chỉ chỉ số cho chúng ta biết mức độ mạnh yếu của các dụng cụ điện. Ngày nay, người ta thường dùng máy biến áp để kiểm tra điện áp nguồn điện để phù hợp với hiệu điện thế định mức các dụng cụ điện.

Phân loại hiệu điện thế

• Hạ thế gồm có 1 mức là 0,4kV.
• Trung thế gồm có 2 mức là 22kV và 35kV.
• Cao thế gồm có 4 mức là 66kV, 110kV, 220kV và 500kV.

Theo quy định hành lang an toàn lưới điện nước ta thì lớn hơn 1000V là cao thế.

Đối với các thiết bị thiết yếu sử dụng hằng ngày như, ti vi,… thì điện thế từ 15 – 22kV sẽ được gọi là cao áp.

Đơn vị đo hiệu điện thế

• Điện áp có đơn vị tính sẽ là Vôn ( kí hiệu là V).
• Cường độ dòng điện có đơn vị tính là Ampe( kí hiệu là A).

Đặc điểm của điện thế

• Điện thế là đại lượng đại số, thường chọn điện thế ở mặt đất hoặc một điểm vô cực làm mốc (bằng 0).
• Với q > 0 nếu AM∞ > 0 thì VM > 0; nếu AM∞ < 0 thì VM < 0

Ký hiệu của hiệu điện thế

• Đối với điện áp sẽ được kí hiệu là U hoặc V.
• Đối với cường độ dòng điện thì được kí hiệu là I.
• Cách quy đổi giữa V với các đại lượng khác: 1mV=0.001V, 1kV= 1000V,…

Công thức tính hiệu điện thế cơ bản

Công thức 1: U= I. R

Trong đó :

I chính là cường độ dòng điện (A).

R chính là điện trở của vật dẫn điện (Ω).

U chính là hiệu điện thế (V).

Công thức 2: UMN = VM – VN = AMN.qAMN.q

Điện áp giữa hai điểm có trong điện trường là khái niệm chỉ một đại lượng đặc trưng khi có bất kỳ 1 điện tích nào di chuyển giữa 2 điểm đó.

Lưu ý:

• Điện thế và hiệu điện thế chính là những đại lượng vô hướng mang giá trị dương hoặc âm.
• Ở hiệu điện thế giữa hai điểm M, N trong điện trường thường có giá trị xác định. Còn với điện thế tại một điểm thì sẽ có giá trị phụ thuộc vào vị trí được đặt tại gốc điện thế
• Trong điện trường, vectơ cường độ điện trường sẽ di chuyển theo hướng từ cao xuống thấp.

Ví dụ: Người dùng có thể lấy điểm đầu là pin và điểm cuối là bóng đèn. Lúc này, năng lượng ở điểm cục pin sẽ hiểu hơn điểm bóng đèn. Sự khác biệt giữa pin và bóng đèn được gọi là hiệu điện thế.

Công thức 3: UMN=UM- UN=AMNq

Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N có khả năng sinh công làm di chuyển điện tích từ M đến N. Nó được xác định bằng thương số giữa công của lực điện tác dụng lên trên điện tích q trong sự di chuyển giữa M và N và độ lớn của q.

Trong đó:

• UMN: Hiệu điện thế giữa 2 điểm (M) và (N) (V)
• AMN: Công của lực điện để làm cho điện tích dịch chuyển từ vị trí điểm M đến vị trí điểm N (J)
• q: điện tích (C)

Xem thêm: Sóng radio là gì? Ứng dụng và những khám phá thú vị chưa biết

Trên đây là toàn bộ kiến thức cơ bản cần nắm rõ , giải thích hiệu điện thế là gì và các công thức hiệu điện thế được tổng hợp lại . Mong rằng qua bài tổng hợp được chia sẻ trên sẽ giúp ích cho bạn biết thêm về các kiến thức bổ ích .