3 câu hỏi về phương trình hiệu điện thế
1. Một điện tích được di chuyển trong một điện trường đều dưới tác dụng của một lực 2√3 N trên quãng đường 20 cm. Nếu hướng của lực tạo một góc 30 ° với hướng dịch chuyển của điện tích, thì hiệu điện thế tại vị trí ban đầu và vị trí cuối cùng của điện tích là bao nhiêu?
Đã biết:
Lực (F) = 2√3 N
Khoảng cách (giây) = 20 cm = 0.2 m
Góc (θ) = 30 o
Cần tìm: Hiệu điện thế
Giải pháp:
Công việc chuyển điện tích +q từ điểm a đến điểm b bằng hiệu điện thế giữa hai điểm a và b.
ΔEP = ΔW
Nếu hướng của lực F so với hướng truyền điện tích +q tạo một góc θ, thì công truyền điện tích +q từ a đến b là:
ΔW = F Δs cos θ = ( 2 √ 3 )(0,2)(cos 30) = (0,4 √ 3 )(0,5 √ 3 ) = (0,2)(3) = 0,6 Joule
2. Biết điện tích và dung lượng của tụ điện lần lượt là 5 µC và 20 µF, hãy xác định hiệu điện thế giữa hai tụ điện.
Đã biết:
Điện tích (q) = 5 µC = 5 x 10⁻⁶ C
Dung lượng tụ điện (C) = 20 µF = 20 x 10⁻⁶ F
Cần tìm: Hiệu điện thế (V) của tụ điện
Giải pháp:
Công thức tính hiệu điện thế, dung lượng và điện tích của tụ điện:
V = q / C = (5 x 10 -6 ) / 20 x 10 -6 = 5/20 = 0,25 Vôn
3. Hai điện tích điểm QA = -4 µC và QB = 8 µC cách nhau 16 cm. Xác định điện thế tại điểm nằm giữa hai điện tích.
Đã biết:
Điện tích 1 (Q A ) = 4 x 10 -6 C
Điện tích 2 (Q B ) = 8 x 10 -6 C
Khoảng cách (r) = 8 cm = 0,08 m
Hằng số Coulomb (k) = 9 × 10 9 Nm 2 /C 2
Cần tìm: Điện thế tại C (V C )
Giải pháp:
V A = k Q / r = (9 × 10 9 )(4 x 10 -6 ) / 0,08 = (36 × 10 3 ) / 0,08 = -450 Vôn
V B = k Q / r = (9 × 10 9 )(8 x 10 -6 ) / 0,08 = (72 × 10 3 ) / 0,08 = 900 Vôn
Điện thế tại C (V C ) = 900 – 450 = 450 Vôn
