Công thức tính hiệu điện thế giữa 2 điểm A và B trong điện trường lớp 11?

1. Công thức tính hiệu điện thế giữa 2 điểm A và B trong điện trường

Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của điện trường để dịch chuyển một đơn vị điện tích giữa hai điểm đó và được xác định bằng biểu thức:

Trong đó:

 U_AB : Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B trong điện trường (V)

 A_AB: Công của lực điện trong sự di chuyển của điện tích từ M đến N (J)

 q: Điện tích điểm (C)

2. Các công thức liện hệ hiệu điện thế giữa 2 điểm

• Công thức liên hệ giữa hiệu điện thế giữa hai điểm và điện thế tại một điểm:

U_AB = V_A – V_B

Trong đó:

 V_A : Điện thế tại điểm A trong điện trường (V)

 V_B : Điện thế tại điểm B trong điện trường (V)

• Công thức liên hệ giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường

Trong đó:

U_AB Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B trong điện trường (V)

A_AB: Công của lực điện trong sự di chuyển của điện tích từ A đến B (J)

q: Điện tích điểm (C)

E: Cường độ điện trường

d: Khoảng cách giữa hai điểm A, B dọc theo chiều điện trường

3. Vận dụng Công thức tính hiệu điện thế giữa 2 điểm A và B

Ví dụ 1: Trong khong gian có điện trường đều , xét ba điểm A, B, C tạo thành một tam giác vuông tại A, trong đó cạnh AB song song với các đường sức từ (hình dưới). Cho BC = 10 cm và α = 60^o. Biết hiệu điện thế giữa hai điểm B và C là 100 V.

a) Tính độ lớn cường độ điện trường E

b) Tính hiệu điện thế giữa hai điểm A, C và giữa hai điểm A, B

Lời giải:

a) Hiệu điện thế giữa hai điểm B và C là:

Với d_BC là hình chiếu của BC lên phương của đường sức điện.

Suy ra: 

b) Ta có:

+ Hiệu điện thế giữa hai điểm A và C là: U_AC = E.d_AC = 0 (V)

(Vì d_AC = 0, khoảng cách giữa hai điểm A và C theo phương điện trường)

+ Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B là: 

U_AB = E.d_AB = –E. = –U_BC = –100 V

Ví dụ 2: Xét hai bản kim loại hình vuông A và B đặt song song cách nhau 5 mm, tích điện bằng nhau nhưng trái dấu. Biết bản A tích điện dương và bản B tích điện âm. Hiệu điện thế giữa hai bản là đều, các đường sức điện vuông góc với các bản

a) Xác định độ lớn cường độ điện trường giữa hai bản kim loại

b) Xét một hạt electron bắt đầu chuyển động từ bản B. Xác định độ lớn lực điện tác dụng lên electron và tốc độ của electron khi nó đến bản A. Biết khối lượng electron m_e = 9,1.10^-31 kg.

Lời giải:

a) Độ lớn cường độ điện trường giữa hai bản kim loại

b) Độ lớn lực điện tác dụng lên electron

Độ biến thiên động năng bằng công của lực điện trường

W_đ = W_đ0 = A

* Lưu ý: U_BA = V_B - V_A . Do đó, khi electron đi từ bản âm sag bản dương thì U_BA < 0.