Chuyên đề công-điện thế-hiệu điện thế.

I. KIẾN THỨC
1. Khi một điện tích dương q dịch chuyển trong điện trường đều có cường độ E (từ M đến N) thì công mà lực điện tác dụng lên q có biểu thức: A = q.E.d (J)
Với: d là khoảng cách từ điểm đầu ( điểm cuối (theo phương của
).
Vì thế d có thể dương (d> 0) và cũng có thể âm (d< 0)
Cụ thể như hình vẽ: khi điện tích q di chuyển từ M( N thì d = MH.
Vì cùng chiều với
nên trong trường hợp trên d>0.
Nếu A > 0 thì lực điện sinh công dương, A< 0 thì lực điện sinh công âm.
2. Công A chỉ phụ thuộc vào vị trí điểm đầu và điểm cuối của đường đi trong điện trường mà không phụ thuộc vào hình dạng đường đi. Tính chất này cũng đúng cho điện trường bất kì (không đều). Công của lực điện tác dụng lên một điện tích không phụ thuộc vào hình dạng đường đi của điện tích mà chỉ phụ thuộc vào vị trí của điểm đầu và điểm cuối của đường đi trong điện trường. Do đó, với một đường cong kín thì điểm đầu và điểm cuối trùng nhau, nên công của lực điện trong trường hợp này bằng không.
Điện trường là một trường thế.
3. Thế năng của điện tích q tại một điểm M trong điện trường tỉ lệ với độ lớn của điện tích q:
WM = AM( = q.VM. (J)
AM( là công của điện trường trong sự dịch chuyển của điện tích q từ điểm M đến vô cực. (mốc để tính thế năng.)
4. Điện thế tại điểm M trong điện trường là đại lượng đặc trưng cho khả năng của điện trường trong việc tạo ra thế năng của điện tích q đặt tại M.

5. Hiệu điện thế UMN giữa hai điểm M và N là đại lượng đặc trưng cho khả năng sinh công của điện trường trong sự di chuyển của điện tích q từ M đến N.

Đơn vị đo điện thế, hiệu điện thế là Vôn (V)
Chú ý:
- Chỉ có hiệu điện thế giữa hai điểm trong điện trường mới có giá trị xác định còn điện thế tại mỗi điểm trong điện trường thì phụ thuộc vào cách chọn mốc của điện thế.
- Có thể áp dụng định lý động năng cho chuyển động của điện tích. Nếu ngoài lực điện còn có các lực khác tác dụng lên điện tích thì công tổng cộng của tất cả các lực tác dụng lên điện tích bằng độ tăng động năng của vật mang điện tích.
- Nếu vật mang điện chuyển động đều thì công tổng cộng bằng không. Công của lực điện và công của các lực khác sẽ có độ lớn bằng nhau nhưng trái dấu.
- Nếu chỉ có lực điện tác dụng lên điện tích thì công của lực điện bằng độ tăng động năng của vật mang điện tích.
Với m là khối lượng của vật mang điện tích q.
MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP
BÀI TOÁN 1: TÌM CÔNG CỦA LỰC ĐIỆN
BÀI TOÁN 2: TÌM ĐIỆN THẾ- HIỆU ĐIỆN THẾ - THẾ NĂNG TĨNH ĐIỆN
BÀI TOÁN 3: VẬN DỤNG MỐI LIÊN HỆ A-U-E-V-d
BÀI TOÁN 4: CHUYỂN ĐỘNG CỦA e TRONG ĐIỆN TRƯỜNG
TÓM TẮT CÔNG THỨC
Công của lực điện: A = qEd = q.U; U = E.d “ anh quên em đi; u em đâu”
Định lý động năng:

Biểu thức hiệu điện thế:

Khi hạt mang điện được thả tự do không vận tốc đầu trong một điện trường đều thì dưới tác dụng của lực điện , hạt mang điện chuyển động theo một đường thẳng song song với đưởng sức điện.
Nếu điện tích dương (q >0) thì hạt mang điện (q) sẽ chuyển động cùng chiều điện trường.
Nếu điện tích âm (q <0) thì hạt mang điện (q ) sẽ chuyển động ngược chiều điện trường.
Khi đó chuyển động của hạt mang điện là chuyển động thẳng biến đổi đều.
Ta áp dụng các công thức: pt: x = x0 +v0.t +
a.t2.
Vận tốc: v = v0 + a.t .
Công thức độc lập thời gian v2 – v02 = 2.a.s và s =

Khi electron bay vào điện trường với vận tốc ban đầu
vuông góc với các đường sức điện. E chịu tác dụng của lực điện không đổi có hướng vuông góc với
, chuyển động của e tương tự như chuyển động của một vật bị ném ngang trong trường trọng lực. Quỹ đạo của e là một phần của đường parapol.
VÍ DỤ MINH HỌA
VD1. Hai tấm kim loại song song,