Hiệu điện thế là gì? Đơn vị, dụng cụ đo và công thức tính hiệu điện thế

Hiệu điện thế được biết đến như là một thuật ngữ được sử dụng rất phổ biến trong vật lý và chương trình học Trung học Phổ thông nhưng vẫn còn một số người chưa biết hay chưa hiểu hiệu điện thế là gì. Vậy nên, các bạn hãy cùng Bamboo School tìm hiểu về khái niệm hiệu điện thế là gì? Đơn vị, dụng cụ đo và công thức tính hiệu điện thế sẽ như thế nào trong bài biết dưới đây nhé!

Hiệu điện thế là gì? Khái niệm hiệu điện thế

Hiệu điện thế hay còn được gọi là điện áp. Đây chính là công lực của điện di chuyển điện tích giữa 2 cực của nguồn điện. Hiệu điện thế thể hiện cho sự mất đi, sử dụng hoặc lưu trữ năng lượng. Ngoài ra, hiệu điện thế có thể được tạo ra từ các trường tĩnh điện, dòng điện chạy qua từ trường, các trường từ thay đổi theo thời gian hoặc cũng có thể là sự kết hợp của cả 3 nguồn.

Sự chênh lệch về điện thế giữa 2 cực của dòng điện

Khái niệm: Hiệu điện thế là nguồn điện tạo ra từ giữa hai cực của nó hay nói cách khác hiệu điện thế đo được biểu thị mức chênh lệch về điện thế giữa hai cực của 1 nguồn. Khi đo hiệu điện thế giữa hai điểm trong cùng một hệ thống điện, gốc thế điện được chọn của một hệ thống điện là mặt đất.

Đơn vị và kí hiệu của hiệu điện thế

Đơn vị đo của hiệu điện thế là Vôn, ký hiệu V. Ngoài vôn, đối với dòng điện có hiệu điện thế nhỏ thì người dùng có thể sử dụng đại lượng nhỏ hơn như milivôn (mV) và đại lượng lớn hơn như kilôvôn (kV) để đo hiệu điện thế.

Trong đó:

• 1mV = 0,001V
• 1kV = 1000V

– Hiệu điện thế có kí hiệu ∆U hoặc được viết đơn giản là U với giá trị tại vô cực bằng 0.

Được sử dụng để đo độ lớn của hiệu điện thế

Dụng cụ đo hiệu điện thế

Sau khi tìm hiểu và hiểu rõ về hiệu điện thế thì chúng ta đã biết công dụng của hiệu điện thế là gì, nhưng để có thể biết được dụng cụ nào để đo hiệu điện thế thì chúng ta hãy tìm hiểu thông qua 3 dụng cụ đo hiệu điện thế phổ biến nhất hiện nay.

Đồng hồ vạn năng

Đồng hồ vạn năng là một trong những dụng cụ để đo hiệu điện thế. Đây là một thiết bị đo lường và kiểm tra chỉ số của các linh kiện, sản phẩm điện tử không thể thiếu. Đặc biệt đối với những người thường xuyên làm công tác kiểm tra điện hay điện tử, đồng hồ vạn năng là vật càng phải có và được sử dụng đầu tiên trước khi bắt tay vào sửa chữa hoặc lắp đặt các thiết bị điện tử.

Hiện nay, trên thị trường cung cấp rất nhiều loại đồng hồ vạn năng, các thiết bị đo lường này khác nhau về kích thước, giá cả và được thiết kế theo nhiều dạng khác nhau như dạng cầm tay hoặc để bàn. Có thể biết đến các dạng đồng hồ vạn năng như: Đồng hồ vạn năng kỹ thuật số; Đồng hồ vạn năng dạng kẹp; Đồng hồ vạn năng tự động,…

Đồng hồ vạn năng dùng để đo hiệu điện thế

Ampe kìm

Ampe kìm là thiết bị đo điện hiện đại, ứng dụng kỹ thuật số, có khả năng đo hầu hết các thông số điện năng và cho kết quả chính xác nhanh chóng. Ngoài ra, ampe kìm được phân thành 2 loại: màn hình hiển thị số điện tử và màn hình chỉ kim.

Để có thể sử dụng ampe kìm chính xác và an toàn, thì người dùng cần lưu ý là mắc chốt dương của ampe kìm về cực dương của nguồn điện, không trực tiếp cắm 2 chốt ampe kìm vào 2 cực nguồn điện và điều chỉnh kim hoặc số hiển thị về 0 trước khi đo.

Ampe kìm màn hình hiển thị số điện tử

Vôn kế

Trong 3 loại dụng cụ đo hiệu điện thế thì vôn kế là thiết bị chuyên dụng được sử dụng để đo độ lớn của hiệu điện thế nhiều nhất, bởi mỗi thiết bị vôn kế đều có giới hạn đo và độ chia nhỏ nhất xác định. Khi quan sát phía trên mặt của vôn kế thì bạn sẽ biết được đơn vị đo của vôn kế đó. Nếu mặt vôn kế ghi là V thì đơn vị đo là vôn, còn nếu là mV thì đơn vị đo chính là milivon.

Bên cạnh đó, vôn kế cũng được chia thành hai loại: vôn kế đồng hồ kim và vôn kế hiển thị số. Cả hai loại vôn kế đều có tác dụng giống nhau và có thể dùng để đo hiệu điện thế của dòng điện.

Vôn kế là thiết bị chuyên dụng được sử dụng để đo độ lớn của hiệu điện thế

Phân biệt hiệu điện thế và cường độ dòng điện

Cả hiệu điện thế ᴠà cường độ dòng điện đều được dùng để mô tả cách các dòng điện hoạt động. Tuу nhiên, giữa chúng ᴠẫn có những điểm khác nhau về cơ chế hoạt động, mục đích sử dụng,…nếu các bạn không chú ý và phân biệt đúng thì rất có thể gây nhầm lẫn giữa hiệu điện thế và cường độ dòng điện, để tránh điều đó xảy ra thì dưới đây là những điểm khác nhau cơ bản giúp bạn phân biệt:

Hiệu điện thế

• Mục đích xác định: Được dùng để хác định ѕự khác biệt của các dòng điện ở 2 điểm bất kỳ trong điện trường
• Đơn vị tính: Có đơn ᴠị tính là Vôn, kí hiệu là V
• Kí hiệu: Được kí hiệu là U
• Mối quan hệ: Hiệu điện thế tạo nên cường độ dòng điện, có hiệu điện thế mà không cần có cường độ dòng điện

Phân biệt hiệu điện thế

Cường độ dòng điện

• Mục đích xác định: Dùng để хác định tốc độ của dòng điện khi di chuуển từ điểm A đến điểm B bất kỳ
• Đơn vị tính: Cường độ dòng điện có đơn ᴠị là Ampe, ᴠà kí hiệu là A.
• Kí hiệu: Được kí hiệu là I
• 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

Phân biệt cường độ dòng điện

Bài tập về hiệu điện thế (Có đáp án)

Để có thể nắm vững hơn về hiệu điện thế thì dưới đây là một số bài tập giúp các bạn củng cố thêm kiến thức:

Bài tập 1: Trên mỗi nguồn điện có ghi giá trị hiệu điện thế giữa hai cực của nó khi chưa mắc vào mạch. Hãy ghi các giá trị này cho các nguồn điện dưới đây:

• Pin tròn: … V;
• Acquỵ của xe máy: … V;
• Giữa hai lỗ, của ổ lấy điện trong nhà: … V.

Bài tập 2: Đổi đơn vị đo cho các giá trị sau đây:

a) 2,5V = … mV  b) 6kV = … V

c) 110V = … kV  d) 1200mV = … V

Bài tập 3: Quan sát mặt số của một dụng cụ đo điện được vẽ trên hình 25.4 và cho biết:

Hình 25.4

a) Dụng cụ này có tên gọi là gì? Kí hiệu nào trên dụng cụ cho biết điều đó?

b) Giới hạn đo và độ chia nhỏ nhất của dụng cụ.

c) Kim của dụng cụ ở vị trí (1) chỉ giá trị bao nhiêu?

d) Kim của dụng cụ ở vị trí (2) chỉ giá trị bao nhiêu?

Bài tập 4: Trong trường hợp nào dưới đây có một hiệu điện thế khác 0?

A. Giữa hai cực Bắc, Nam của một thanh nam châm

B. Giữa hai đầu một cuộn dây dẫn để riêng trên bàn.

C. Giữa hai cực của một pin còn mới

D. Giữa hai đầu bóng đèn pin khi chưa mắc vào mạch

Bài tập 5: Trên vỏ của một acquy có ghi 12V. Số vôn này có ý nghĩa gì nếu acquy còn mới?

Hướng dẫn giải đáp án

Bài tập 1:

• Pin tròn có U= 1,5V
• Acquy xe máy có U = 6V hoặc U = 12V
• Giữa hai lỗ của ổ cắm điện nhà U = 220V hoặc U = 110V.

Bài tập 2: 

a) 2,5V = 2500mV

b) 6 kV = 6000V

c) 110V = 0,11kV

d) 1200mV = 1,2V

Bài tập 3: 

a) Dụng cụ này được gọi là vôn kế. Kí hiệu chữ V trên dụng cụ cho biết điều đó.

b) Dụng cụ này có GHĐ là 45V và ĐCNN là 1V.

c) Kim của dụng cụ ở vị trí (1) chỉ giá trị 3V.

d) Kim của dụng cụ ở vị trí (2) chỉ giá trị 42V.

Bài tập 4:

Chọn đáp án C. Vì giữa hai cực Bắc, Nam của một thanh nam châm, giữa hai đầu một cuộn dây dẫn để riêng trên bàn, giữa hai đầu bóng đèn pin chưa mắc vào mạch đều không có hiệu điện thế nên hiệu điện thế của chúng bằng 0.

Bài tập 5:

Số vôn này có ý nghĩa là giá trị hiệu điện thế giữa 2 cực của acquy khi chưa mắc vào mạch là 12V.

Xem thêm:

• Bộ đề cương ôn tập vật lý 7 học kỳ 2
• Tổng hợp 4 bộ đề thi giữa kì 1 văn 9 2022-2023 có đáp án (Tải nhiều nhất)
• Tổng hợp 10 đề thi giữa kì 1 toán 10 từ cơ bản đến nâng cao có đáp án mới nhất

Trên đây là tất cả các thông tin liên quan đến hiệu điện thế là gì, dụng cụ đo hiệu điện thế và một số bài tập về hiệu điện thế nhằm giúp các bạn nắm vững về lý thuyết lẫn các dạng bài tập về hiệu điện thế. Mong rằng, với những thông tin mà Bamboo School cung cấp bạn đã có thêm kiến thức về hiệu điện thế, cũng như sẽ vận dụng tốt trong quá trình học tập nhé!