Khi học vật lý, mọi người đều đã quen thuộc với các khái niệm hiệu điện thế, cường độ dòng điện. Tuy nhiên đôi khi vẫn còn nhầm lẫn giữa những khái niệm này. Chính vì thế, trong nội dung bài viết dưới đây hãy cùng chúng tôi phân tích điểm khác nhau để hiểu rõ và hiểu đúng hơn về khái niệm hiệu điện thế là gì?
Trước khi đi vào nội dung chính, chúng ta cần hiểu sơ
Khi học vật lý, mọi người đều đã quen thuộc với các khái niệm hiệu điện thế, cường độ dòng điện. Tuy nhiên đôi khi vẫn còn nhầm lẫn giữa những khái niệm này. Chính vì thế, trong nội dung bài viết dưới đây hãy cùng chúng tôi phân tích điểm khác nhau để hiểu rõ và hiểu đúng hơn về khái niệm hiệu điện thế là gì?
Trước khi đi vào nội dung chính, chúng ta cần hiểu sơ qua về dòng điện là gì?
Dòng điện là dòng chuyển dịch có hướng của các hạt mang điện. Trong các mạch điện, dòng điện tạo ra do sự chuyển dịch của các electron dọc theo dây dẫn. Ngoài ra, hạt mang điện cũng có thể là các ion hoặc chất điện ly. Trong trường hợp plasma thì cả ion và electron đều đóng vai trò này.
Định nghĩa hiệu điện thế là gì?
Theo Wikipedia, điện áp hay còn gọi hiệu điện thế là sự chênh lệch về điện thế giữa 2 cực. Có ký hiệu là ∆V hay ∆U. Cũng thường được đơn giản hóa là U hoặc V.
Hiệu điện thế là công thực hiện được để di chuyển một hạt điện tích trong trường tĩnh điện từ điểm này đến điểm kia.
Nó có thể đại diện cho nguồn năng lượng [lực điện], hoặc sự mất đi, sử dụng, hoặc năng lượng lưu trữ [giảm thế].
Hiệu điện thế có thể được sinh ra bởi các trường tĩnh điện, dòng điện chạy qua từ trường, các trường từ thay đổi theo thời gian, hoặc sự kết hợp của 3 nguồn trên.
Máy đo hiệu điện thế – Vôn kế
Vôn kế chính là máy đo hiệu điện thế. Đơn vị đo hiệu điện thế là Vôn – V. Sử dụng vôn kế để đo hiệu điện thế giữa 2 điểm của một hệ thống điện. Thường thì gốc thế của một hệ thống điện được chọn là mặt đất.
Cường độ dòng điện và hiệu điện thế là gì?
Chúng ta cần phân biệt rõ ràng hai điều này để khi làm bài tập sẽ không bị nhầm lẫn tai hại. Đầu tiên, hiệu điện thế là sự biến động dòng diện ở hai điểm. Nghĩa là dòng điện di chuyển từ điểm này qua điểm kia. Còn khoảng cách hai điểm như thế nào sẽ tùy người chọn.
Ví dụ bạn có thể lấy điểm đầu là cục pin, điểm cuối là bóng đèn. Khi đó điểm cục pin sẽ có nhiều năng lượng hơn điểm bóng đèn. Sự khác biệt này giữa cục pin và bóng đèn được gọi là hiệu điện thế. Đơn vị của hiệu điện thế là Vôn, kí hiệu là V.
Đôi khi mọi người sẽ cảm thấy khái niệm hiệu điện thế hơi khó hiểu. Nhưng đối với cường độ dòng điện thì chắc chắn dễ hơn nhiều.
Cường độ dòng điện là gì?
Cường độ dòng điện là một đại lượng vật lý. Nó đặc trưng cho độ mạnh yếu của dòng điện. Hay cho số lượng các điện tử đi qua tiết diện của vật dẫn trong một đơn vị thời gian.
Có thể so sánh đơn giản cường độ dòng điện với vận tốc. Hai đại lượng này tương đối giống nhau. Bởi lẽ vận tốc tính quãng đường đi được trong một thời gian. Còn cường độ dòng điện tính số lượng các điện tử đi được trong một đơn vị thời gian.
Đơn vị của cường độ dòng điện là Ampe, kí hiệu là A
Máy đo cường độ dòng điện – Ampe kế
Hiệu điện thế:
– Định nghĩa: Sự khác biệt điện áp giữa hai điểm
– Ký hiệu: U
– Đơn vị: V – vôn
– Mối quan hệ: Hiệu điện thế tạo nên cường độ dòng điện. Có hiệu điện thế mà không cần có cường độ dòng điện.
Cường độ dòng điện:
– Định nghĩa: Tốc độ của dòng điện khi đi từ điểm này tới điểm kia
– Ký hiệu: I
– Đơn vị: A – ampe
– Mối quan hệ: Cường độ dòng điện được tạo ra bởi hiệu điện thế. Không thể có cường độ dòng điện mà không có hiệu điện thế.
Ngoài ra mối quan hệ giữa cường độ dòng điện và hiệu điện thế được thể hiện qua định luật Ôm: Định luật Ôm về mối quan hệ giữa hiệu điện thế U, cường độ dòng điện I và điện trở R.
R=U/I
Hy vọng qua nội dung bài viết này, các bạn đã hiểu được hiệu điện thế là gì, cường độ dòng điện là gì. Đồng thời biết cách phân biệt hai đại lượng này.
Xem thêm: Nhiệt dung riêng của nước
10:36:5109/07/2019
Vậy Cường độ dòng diện là gì? Hiệu điện thế là gì? Cường độ dòng diện phụ thuộc vào hiệu điện thế giữa 2 dầu dây dẫn như thế nào? chúng ta cùng tìm hiểu qua nội dung bài viết dưới đây.
I. Thí nghiệm về mối liên hệ giữa cường độ dòng điện và hiệu điện thế
- Đo cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn ứng với các hiệu điện thế khác nhau đặt vào 2 đầu dây dẫn
1. Sơ đồ mạch điện
- Chốt dương của các dụng cụ đo điện có trong sơ đồ phải được mắc về phái điểm A.
2. Tiến hành thí nghiệm
- Mắc mạch điện theo sơ đồ hình trên [hình 1.1].
- Dòng điện chạy qua vôn kế có cường độ rất nhỏ nên có thể bỏ qua, vì thế ampe kế đo được cường độ dòng điện chạy qua đoạn dây dẫn đang xét.
* Câu C1 trang 4 SGK vật lý 9: Từ kết quả thí nghiệm, hãy cho biết khi thay đổi hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn, cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn có mối quan hệ như thế nào với hiệu điện thế.
* Hướng dẫn giải câu C1 trang 4 SGK vật lý 9:
- Kết quả thí nghiệm cho thấy khi tăng [hoặc giảm] hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn bao nhiêu lần thì cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn đó cùng tăng [hoặc giảm] bấy nhiêu lần.\
II. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của Cường độ dòng điện vào Hiệu điện thế
1. Dạng đồ thị
- Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của I và U là một đường thằng đi qua gốc tọa độ [U = 0, I = 0]
* Câu C2 trang 5 SGK Vật lý 9: Dựa vào số liệu ở bảng 1 [SGK] mà em thu được từ thí nghiệm, hãy vẽ đường biểu diễn mối quan hệ giữa I và U, nhận xét xem nó có phải là đường thẳng đi qua gốc tọa độ hay không
* Hướng dẫn giải câu C2 trang 5 SGK vật lý 9:
- Đường biểu diễn mối quan hệ giữa I và U được thể hiện trong dưới. Đây là đường thẳng đi qua gốc tọa độ.
- Hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn tăng [hoặc giảm] bao nhiêu lần thì cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn đó cũng tăng [hoặc giảm] bấy nhiêu lần.
- Cường độ dòng điện chạy qua một dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây đẫn đó.
III. Vận dụng trả lời các câu hỏi về mối quan hệ giữa cường độ dòng điện và hiệu điện thế
* Câu C3 trang 5 SGK Vật lý 9: Từ đồ thị hình 1.2 SGK hãy xác định: Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn khi hiệu điện thế là 2,5V; 3,5V
- Xác định giá trị U, I ứng với một điểm M bất kì trên đồ thị đó.
* Hướng dẫn giải câu C3 trang 5 SGK vật lý 9:
+ Dựa vào đồ thị ta thấy:
- Khi U = 2,5V thì I = 0,5A.
- Khi U = 3,5V thì I = 0,7A.
+ Lấy một điểm M bất kì trên đồ thị.
- Từ M kẻ đường thẳng song song với trục hoành, cắt trục tung tại I3 = 1,1A
- Từ M kẻ đường thẳng song song với trục tung, cắt trục hoành tại U3 = 5,5V.
* Câu C4 trang 5 SGK Vật lý 9: Trong bảng 2 có ghi một số giá trị của U và I đo được trong một thí nghiệmvới một dây dẫn. Em hãy dự đoán giá trị sẽ phải có trong các ô còn trống
* Hướng dẫn giải câu C4 trang 5 SGK vật lý 9:
- Vì U tăng bao nhiêu lần thì I tăng bấy nhiêu lần. Từ giá trị U ở lần đo 1 và 2 ta thấy U tăng 2,5/2 = 1,25 lần → I2 = I1 .1,25 = 0,125A.
- Tương tự cách làm như vậy cho các lần đo 3, 4 ,5 ta tìm được các giá còn thiếu là: 0,125A; 4,0V; 5,0V; 0,3A.
* Câu C5 trang 5 SGK Vật lý 9: Trả lời câu hỏi nêu ra ở đầu bài học SGK. Câu hỏi là: "Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn có tỉ lệ với hiệu điện thế đặt vào 2 đầu dây dẫn hay không?".
* Hướng dẫn giải câu C5 trang 5 SGK vật lý 9:
- Cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây dẫn đó.
Hy vọng với bài viết hệ thống lại kiến thức về cường độ dòng điện [I], hiệu điện thế [U] và sự phụ thuộc của Cường độ dòng điện và Hiệu điện thế cùng bài tập vận dụng ở trên đã giúp các em hiểu rõ hơn mối quan hệ giữa I và U. Mọi góp ý và thắc mắc các em hãy để lại bình luận dưới bài viết để HayHocHoi.Vn ghi nhận và hỗ trợ, chúc các em học tập tốt.