Ví dụ về điện thế

5 ví dụ về câu hỏi về điện thế

1. Xác định điện thế Tại điểm cách điện tích q = 5,0 μC 1 cm. Hằng số Coulomb (k) = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, 1 μC = 10^-6 C.
Cuộc thảo luận
Ai cũng biết rằng:
Khoảng cách từ điện tích (r) = 1 cm = 1/100 m = 0,01 m = 10^-2 m
Điện tích (q) = 5,0 μC = 5,0 x 10^-6 Coulomb
Yêu cầu: Điện thế (V)
Hàm:

Điện thế:

Điện thế là 4,5 x 10⁶ Volt

2. Điện tích Q₁ = 5,0 μC và điện tích Q₂ = 6,0 μC. Hằng số Coulomb (k) = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, 1 μC = 10^-6 C. Điểm A nằm ở giữa hai điểm còn lại. muatanHãy xác định điện thế tại điểm A!
Cuộc thảo luận
Ai cũng biết rằng:
Điện tích Q₁ = -5,0 μC = -5,0 x 10^-6 C
Khoảng cách từ điểm A đến Q₁ = 10 cm = 0,1 m = 10^-1 m
Điện tích Q₂ = 6,0 μC = 6,0 x 10^-6 C
Khoảng cách từ điểm A đến Q₂ = 10 cm = 0,1 m = 10^-1 m
Hằng số Coulomb (k) = 9 x 10⁹ Nm²C^-2
Yêu cầu: Điện thế tại điểm A
Hàm:

Điện thế 1:

Điện thế 2:

Điện thế tại điểm A:

V = V₂ - V₁
V = (54 – 45) x 10⁴
V = 9 x 10⁴
Điện thế tại điểm A là 9 x 10⁴ Volt

3. Điện tích q₁ = 5,0 μC và điện tích q₂ = 6,0 μC. Hằng số Coulomb (k) = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, 1 μC = 10^-6 C. Xác định điện thế tại điểm A!
Cuộc thảo luận
Ai cũng biết rằng:
Điện tích Q₁ = -5,0 μC = -5,0 x 10^-6 C
Khoảng cách từ điểm A đến Q₁ = 40 cm = 0,4 m = 4 x 10^-1 m
Điện tích Q₂ = 6,0 μC = 6,0 x 10^-6 C
Khoảng cách từ điểm A đến Q₂ = 50 cm = 0,5 m = 5 x 10^-1 m
Hằng số Coulomb (k) = 9 x 10⁹ Nm²C^-2
Yêu cầu: Điện thế tại điểm A
Hàm:

Điện thế 1:

Điện thế 2:

Điện thế tại điểm A:

V = V₁ + V₂
V = (-11,25 + 10,8) x 10⁴
V = -0,45 x 10⁴
V = -4,5 x 10³
Điện thế tại điểm A là -4,5 x 10³ Volt

4. Câu hỏi thi quốc gia môn Vật lý dành cho học sinh THPT/THạc sĩ năm học 2013/2014, số 28
Một quả cầu dẫn điện rỗng được tích điện dương với điện tích 500 µC như hình vẽ bên dưới:
Câu nào sau đây là đúng?
A. Điện thế tại điểm P bằng 2 lần điện thế tại điểm R
B. Điện thế tại điểm Q bằng điện thế tại điểm P.
C. Điện thế tại điểm T bằng 2 lần điện thế tại điểm Q.
D. Điện thế tại điểm P bằng điện thế tại điểm T.
E. Điện thế tại các điểm P, Q và R là như nhau.
Cuộc thảo luận
Một quả cầu dẫn điện rỗng, do đó bên trong quả cầu không có điện tích. Theo ứng dụng định luật GaussNếu không có điện tích trong quả cầu rỗng thì sẽ không có điện trường trong quả cầu rỗng.

Điện trường có mối quan hệ với hiệu điện thế được biểu thị thông qua phương trình V_ab = E d, trong đó V_ab Vab = hiệu điện thế giữa hai điểm, E = cường độ điện trường và d = khoảng cách giữa hai điểm. E = 0 nên Vab = 0. Cường độ điện trường bằng 0 nên hiệu điện thế bằng 0. Hiệu điện thế bằng 0 có nghĩa là không có sự khác biệt về điện thế bên trong quả cầu rỗng. Nói cách khác, điện thế tại tất cả các điểm bên trong quả cầu rỗng là như nhau. Độ lớn của điện thế bên trong quả cầu rỗng bằng với điện thế trên bề mặt của quả cầu.

Càng xa bề mặt quả cầu, điện thế tại điểm đó càng nhỏ. Điều này dựa trên phương trình về hiệu điện thế. V_ab = k Q/r, Ở đâu r = khoảng cách từ tâm quả cầu đến điểm tính hiệu điện thế.Dựa trên phương trình này, khoảng cách (r) tỷ lệ nghịch với hiệu điện thế (V)._ab), do đó, khoảng cách từ một điểm đến tâm quả cầu càng lớn thì hiệu điện thế giữa tâm quả cầu và điểm đó càng nhỏ. Điểm R gần tâm quả cầu hơn trong khi điểm T xa tâm quả cầu hơn, vì vậy hiệu điện thế giữa điểm R và tâm quả cầu lớn hơn, còn hiệu điện thế giữa điểm T và tâm quả cầu nhỏ hơn. Nói cách khác, điện thế tại điểm R lớn hơn điện thế tại điểm T.

Lưu ý: Phân biệt giữa điện thế với chênh lệch điện thế. Điện thế Giá trị của nó không thể tính toán được, trong khi đó, hiệu điện thế có thể tính toán được bằng công thức. V_ab = k Q/rNếu có điện trường trong không gian, thì mỗi điểm trong không gian đó đều có điện thế, trong khi hiệu điện thế được tính bằng cách so sánh điện thế giữa hai điểm khác nhau. Nói cách khác, tại cùng một điểm có điện thế nhưng không có hiệu điện thế tại điểm đó.

Đáp án đúng là B và E.

5. Câu hỏi thi quốc gia môn Vật lý dành cho học sinh THPT/THạc sĩ năm học 2013/2014, số 28
Một quả cầu dẫn điện rỗng có điện tích 4 µC và bán kính 10 cm như hình vẽ. Phát biểu nào sau đây về điện thế (V) trên quả cầu là đúng?
A. V_A > V_B
B. V_B > V_A
C.V._A = V_B
D.V_A <V_C
E.V_B <V_C
Cuộc thảo luận
Dựa trên lời giải thích ở câu hỏi số 1, V_A = V_B, V_A > V_C và V_B > V_C.
Đáp án đúng là C.