Kiến thức liên quan đến hiệu điện thế là gì chúng ta đã được tìm hiểu khá chi tiết trong chương trình học phổ thông. Đây là kiến thức căn bản cần nắm vững để vượt qua bài thi và phục vụ quá trình học tập sau này. Bài viết sau đây sẽ tổng hợp lại những kiến thức về hiệu điện thế để các bạn ôn tập lại nhé!
Điện thế là gì?
Điện thế là đại lượng đặc trưng cho khả năng tạo ra năng lượng tiềm năng (cụ thể là thế năng) cho điện trường. Thế năng sẽ cung cấp năng lượng để các điện tích dịch chuyển trong điện trường. Hiện tượng này giống như trong trường hấp dẫn, thế năng của lực hấp dẫn sẽ cung cấp năng lượng để cho vật tại độ cao h chuyển động và rơi về hướng tâm của Trái Đất.
Khi ta đặt một điện tích thử q (q>0) trong điện trường đều có cường độ điện trường là E. Lực điện trường sẽ sinh ra công làm dịch chuyển điện tích q đi từ điểm M dọc theo đường sức điện trường đến vô cùng. Năng lượng mà điện trường dùng để làm dịch chuyển điện tích là WM = AM vô cùng.
Trong biểu thức của lực điện, ta thấy được AM vô cùng sẽ phụ thuộc vào độ lớn của điện tích q. Cho nên, thế năng của điện tích VM cũng sẽ phụ thuộc vào độ lớn của điện tích này. Từ đó suy ra, VMq không phụ thuộc vào độ lớn của q mà sẽ phụ thuộc vào độ mạnh hay yếu của cường độ điện trường E.
Trong hệ quy chiếu có điện trường là trung tâm, độ lớn của điện tích thử q sẽ làm giảm vai trò của điện trường. Chính vì vậy, các nhà vật lý học đã đưa chúng vào khái niệm điện thế.
Hiệu điện thế là gì?
Hiệu điện thế là gì – Là công thực hiện được để di chuyển một hạt điện tích trong trường tĩnh điện từ điểm này tới điểm kia. Hiệu điện thế đại diện cho nguồn năng lượng (lực điện) hoặc sử dụng, mất đi hoặc cũng có thể là năng lượng lưu trữ (giảm thế).
Hiệu điện thế có thể sinh ra bởi:
- Dòng điện chạy qua từ trường.
- Các từ trường biến đổi theo thời gian.
- Các trường tĩnh điện.
- Sự kết hợp từ 3 nguồn trên.
Hiệu điện thế hay còn gọi là điện áp có ký hiệu là delta V hoặc delta U. Chúng được viết ngắn gọn lại thành V hoặc U.
Dụng cụ và đơn vị đo hiệu điện thế là gì?
Dụng cụ dùng để đo hiệu điện thế giữa 2 điểm trong hệ thống điện là vôn kế. Bên cạnh đó, bạn cũng có thể đo hiệu điện thế bằng đồng hồ vạn năng, đồng hồ đo điện bằng điện tử. Thông thường, gốc thế điện trong một hệ thống điện được chọn là mặt đất.
Đơn vị đo hiệu điện thế là vôn và được ký hiệu là V.
Phân loại hiệu điện thế
Mỗi quốc gia sẽ có quy ước phân loại hiệu điện thế khác nhau. Đồng thời, việc phân loại này còn cần căn cứ vào ứng dụng cụ thể. Đối với Việt Nam, trong truyền tải điện công nghiệp thì EVN quy ước như sau:
- Hạ thế là nguồn điện lưới nhỏ hơn 1kV.
- Trung thế là nguồn điện lưới trong khoảng từ 1kV đến 66kV.
- Cao thế là nguồn điện lưới lớn hơn 66kV.
Theo mục tiêu đồng bộ lưới điện đến năm 2010 thì nước ta có:
- Hạ thế gồm có 1 mức là 0,4kV.
- Trung thế gồm có 2 mức là 22kV và 35kV.
- Cao thế gồm có 4 mức là 66kV, 110kV, 220kV và 500kV.
Theo quy định hành lang an toàn lưới điện nước ta thì lớn hơn 1000V là cao thế.
Đối với đồ điện dân dụng, ti vi,… thì điện thế từ 15 – 22kV sẽ được gọi là cao áp.
Chuẩn độ điện thế là gì?
Chuẩn độ điện thế là phương pháp chuẩn độ mà điểm kết thúc được xác định khi có sự thay đổi đột ngột về điện thế của hỗn hợp cần chuẩn độ. Chuẩn độ điện thế sẽ giúp máy đo độ dẫn điện đưa ra kết quả kiểm tra và đo chính xác nhất.
Đó là quy trình mà lượng chất đã cho được xác định khi cho chất chuẩn độ đã đo được cho tới khi toàn bộ chất đó phản ứng hoàn toàn. Sau khi chuẩn độ, hiệu điện thế giữa 2 điện cực sẽ được đo khi duy trì trạng thái cân bằng nhiệt động lực học. Khi đó, trạng thái cân bằng này không bị xáo trộn bởi dòng điện đi qua các điện cực.
Nguyên tắc tiến hành chuẩn độ điện thế là gì?
Phương pháp này được thực hiện trong phòng thí nghiệm nhằm mục đích xác định nồng độ của chất phân tích. Nó giúp ta xác định được đặc tính axit. Chuẩn độ điện thế không dùng chất chỉ thị hóa học. Phương pháp này sẽ đo hiệu điện thế của dung dịch đó.
Chuẩn độ điện thế được thực hiện như thế nào?
Phương pháp này sẽ sử dụng 2 điện cực. Trong đó, 1 điện cực chỉ thị và 1 điện cực so sánh. Điện cực so sánh thường dùng là hydro hoặc bạc clorua. Một nửa tế bào được tạo thành thông qua điện cực chỉ thị và ion của chất phân tích – thường là dung dịch điện phân. Nửa còn lại sẽ được hình thành từ điện cực so sánh.
- Điện thế phụ thuộc vào nồng độ những ion tiếp xúc với điện cực chỉ thị.
- Điện thế tổng được tính toán trong toàn bộ khoảng thời gian đo và thêm chất chuẩn độ vào.
Những phương pháp chuẩn độ điện thế
Hiện nay, có 4 cách chuẩn độ điện thế phổ biến. Đó là, chuẩn độ oxy hóa khử, axit-bazơ, phức và kết tủa. Dưới đây là vài nét mô tả về từng loại chuẩn độ.
Chuẩn độ oxy hóa khử
Trong loại này thì chất chuẩn độ và chất phân tích cần trải qua phản ứng oxi hóa khử. Ví dụ cụ thể của loại chuẩn độ này là dùng chất khử để xử lý dung dịch iot tạo ra ion iodua. Đó là chất chỉ thị tinh bột được sử dụng để lấy điểm cuối.
Chuẩn độ axit-bazơ
Chuẩn độ điện thế loại này được dùng để xác định nồng độ của một axit hay bazơ nhất định. Quá trình này được thực hiện bằng cách sử dụng dung dịch tiêu chuẩn của bazơ hay axit đã biết nồng độ để trung hòa.
Chuẩn độ phức hợp
Kiểu chuẩn độ điện thế này còn có thể gọi là đo chelat. Phương pháp này sẽ tạo thành một phức chất có màu, cho ta biết điểm cuối của quá trình chuẩn độ. Khi cần xác định hỗn hợp của các ion kim loại trong một dung dịch nhất định thì người ta dùng chuẩn độ phức hợp.
Chuẩn độ kết tủa
Phương pháp này sẽ xảy ra phản ứng giữa chất phân tích và chất chuẩn độ. Sau phản ứng sẽ tạo thành kết tủa không hòa tan. Khi việc thêm chất chuẩn độ vào mà không tạo thành kết tủa nữa thì đó là điểm kết thúc của quá trình này.
Điện là một trong những yếu tố không thể thiếu trong cuộc sống hiện đại ngày nay. Cho nên, hiệu điện thế không chỉ là khái niệm lý thuyết trong sách vở mà nó còn được sử dụng nhiều trong đời sống. Hy vọng rằng những thông tin liên quan đến hiệu điện thế là gì trong bài viết sẽ giúp ích được cho các bạn.
