Từ bảng 15.1, các em hãy ước tính: Hiệu điện thế đã sinh ra

Giải Vật lí 11 Bài 15: Dòng điện trong chất khí

Bài 8 trang 93 SGK Vật Lí 11: 

Từ bảng 15.1, các em hãy ước tính:

a) Hiệu điện thế đã sinh ra tia sét giữa đám mây cao 200m và một ngọn cây cao 10m.

b) Hiệu điện thế tối thiểu giữa hai cực của bugi xe máy khi xe chạy bình thường.

c) Đừng cách xa đường điện 120kV bao nhiêu thì bắt đầu có nguy cơ bị điện giật mặc dù ta không chạm vào dây điện.

Lời giải:

a) Quan sát bảng số liệu ta thấy ở khoảng cách d = 600mm = 0,6m thì hiệu điện thế là: U = 300000 V

$\Rightarrow E=\frac{U}{d}=\frac{300000}{0,6}=500000V/m$

Khoảng cách giữa đám mây cao 200m và một ngọn cây cao 10m.

d₁ = 200 – 10 = 190 m

⇒ Hiệu điện thế đã sinh ra tia sét giữa đám mây và ngọn cây là:

U₁ = E.d₁ = 500000. 190

= 0,95.10⁸ V/m

b) Từ bảng số liệu ta thấy ở khoảng cách d = 6,1mm = 0,0061m thì hiệu điện thế là: U = 20000 V

$\Rightarrow E=\frac{U}{d}=\frac{20000}{0,0061}$ = 3,3.10⁶ V/m

Khoảng cách giữa hai cực của bugi xe máy khoảng d₂ ≤ 1mm

⇒ Hiệu điện thế tối thiểu giữa hai cực của bugi xe máy khi xe chạy bình thường:

U₂ = E.d₂ = 3,3.10⁶.1.10^-3 = 3300 V

c) Từ bảng số liệu ta thấy ở khoảng cách d = 410 mm = 0,41m thì hiệu điện thế là: U = 200000 V

$\Rightarrow E=\frac{U}{d}=\frac{200000}{0,41}$ = 487800 V/m

Khoảng cách từ đường dây điện U₃ = 120kV tới chỗ đứng có nguy cơ bị điện giật là:

$d_3=\frac{U_3}{E}=\frac{{120.10}^3}{487800}=0,25m=25cm$

Đáp án:

a) 0,95.10⁸V; 

b) U < 3300V; d₁ ≥ 0,25m