Trắc nghiệm Vật lí 11 Cánh diều bài 3: Điện thế, hiệu điện thế và tụ điện

Khi di chuyển một điện tích dương q một đoạn d từ phía bản tích điện âm về phía bản tích điện dương trong điện trường đều có cường độ E giữa hai bản tích điện song song. Vì lực cùng phương với độ dịch chuyển nên công mà ta thực hiện bằng và ngược dấu với công mà lực điện tác dụng lên điện tích dương q và có độ lớn là .

Vậy điện tích q chuyển động từ M đến N trong một điện trường đều, công của lực điện càng nhỏ nếu hiệu điện thế U_MN càng nhỏ.

Đặc điểm của điện thế:

+ Điện thế là đại lượng đại số. Vì nên nếu thì và nếu thì .

+ Điện thế của đất và của một số điểm ở vô cực thường được chọn làm mốc (bằng 0).

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

Hiệu điện thế có đơn vị là vôn. Vôn là hiệu điện thế giữa hai điểm mà nếu di chuyển điện tích 1 = 1C từ điểm nọ đến điểm kia thì lực điện sinh công là 1J.

Ta có: khi đó

Muốn đo hiệu điện thế giữa bản dương và bản âm của một tụ điện phẳng, người ta nối bản âm với vỏ và bản dương với cần của tĩnh điện kế.

Hình vẽ minh họa

Kim tích điện cùng dấu với cần và nằm trong điện trường giữa cần và vỏ nên chịu tác dụng của lực điện, làm cho nó quay đến khi tác dụng của lực điện bị cân bằng bởi tác dụng của trọng lực. Góc quay của kim tỉ lệ với hiệu điện thế giữa cần và vỏ.

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

Vậy đáp án cần tìm là: "phương diện tạo ra thế năng khi đặt tại đó một điện tích q."

Xét hai điểm M, N trên một đường sức điện của một điện trường đều.

Nếu di chuyển một điện tích q trên đường thẳng MN thì công của lực điện sẽ là: với .

Hiệu điện thế giữa hai điểm M, N là: .

Trong công thức tính thế năng của một điện tích q tại một điểm M trong điện trường   thì hệ số không phụ thuộc vào q mà chỉ phụ thuộc vào điện trường tại M.

Vậy khi độ lớn điện tích thử đặt tại một điểm tăng lên gấp đôi thì điện thế tại điểm đó không đổi.