Lý thuyết Điện thế và thế năng điện - Vật Lí 11 Chân trời sáng tạo

BÀI 13: ĐIỆN THẾ VÀ THẾ NĂNG ĐIỆN

1. Thế năng điện. Điện thế

a. Công của lực điện

- Công của lực điện tác dụng lên một điện tích không phụ thuộc vào dạng đường đi của điện tích mà chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối của đường đi trong điện trường

- Lực điện là lực thế và điện trường là một trường thế

b. Thế năng điện

- Thế năng điện của một điện tích q tại một điểm trong điện trường đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường để dịch chuyển điện tích q từ điểm đó ra xa vô cùng

- Đơn vị: jun (J)

c. Điện thế

- Điện thế tại một điểm trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho thế năng điện tại vị trí đó và được xác định bằng công mà ta cần thực hiện để dịch chuyển một đơn vị điện tích dương vô cực về điểm đó

\({V_A} = \frac{{A{'_{\infty A}}}}{q}\)

- Đơn vị: vôn (V)

d. Hiệu điện thế

- 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:

\({U_{AB}} = \frac{{{A_{AB}}}}{q}\)

- Đơn vị: vôn (V)

e. Mối liên hệ giữa cường độ điện trường với hiệu điện thế

\(E = \frac{{{U_{AB}}}}{{\overline {A'B'} }}\)

Tổng quát:

\(E = \frac{U}{d}\)

Với d là khoảng cách giữa hai điểm đang xét trên phương của vecto cường độ điện trường

2. Chuyển động của điện tích trong điện trường đều

a. Điện tích chuyển động với vận tốc ban đầu song song với vecto cường độ điện trường

- Tốc độ của hạt electron tại bản dương

\(v = \sqrt {\frac{{2{q_0}Ed}}{m}} \)

- Chuyển động của hạt mang điện song song với điện trường ứng dụng trong máy gia tốc tuyến tính

b. Điện tích chuyển động với vận tốc ban đầu vuông góc với vecto cường độ điện trường

- Trên phương Ox: Electron chuyển động thẳng đều với tốc độ v₉

- Trên phương Oy: Lực điện \(\overrightarrow F \) gây ra gia tốc \(\overrightarrow a  = \frac{{{q_0}\overrightarrow E }}{m}\). Electron chuyển động thẳng nhanh dần đều không vận tốc ban đầu

Sơ đồ tư duy về “Điện thế và thế năng điện”