Title 21 - KNTT - TỤ ĐIỆN - GIÁO VIÊN.docx ✅

(micrôfara) nF (nanôfara 1nF = 1.10 -9 F pF (picôfara) 1pF = 1.10 -12 F III. NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TRƯỜNG TRONG TỤ ĐIỆN: - Khi tụ được tích điện, hai bản của tụ điện tích điện trái dấu nhau nên hình thành một điện trường hướng từ bản dương sang bản âm của tụ. Điện trường này có khả năng sinh ra năng lượng (thế năng) nên được gọi là năng lượng điện trường của tụ.  Công thức tính năng lượng tụ điện đã tích điện 2211Q1WQUCUJ 22C2 IV. GHÉP TỤ ĐIỆN: GHÉP NỐI TIẾP GHÉP SONG SONG CÁCH MẮC Bản thứ hai của tụ 1 nối với bản thứ nhất của tụ 2, cứ thế tiếp tục. Bản thứ nhất của tụ 1 nối với bản thứ nhất của tụ 2, 3, 4,… ĐIỆN TÍCH b12nQ= Q= Q= … = Q b12nQ= Q+ Q+ … + Q ĐIỆN DUNG b12n 1111 ... CCCC b12nC= C+ C+ … + C GHI CHÚ C B < C 1 , C 2 … C n C b > C n Nếu các tụ có hiệu điện thế giới hạn khác nhau thì hiệu điện thế tối đa đặt vào bản tụ bằng U nhỏ nhất CHÚ Ý + Nối tụ điện vào nguồn thì U = const + Ngắt tụ điện khỏi nguồn thì Q = const
BÀI TẬP TỰ LUẬN Dạng 1 TÍNH TOÁN LIÊN QUAN CÔNG THỨC TỤ ĐIỆN Câu 1: Khi mắc hai bản tụ vào hai cực của một acqui có hiệu điện thế ở hai cực là U 1 = 6,0 V thì tụ được tích một điện tích là Q 1 = 12 µC. a. Hãy tính điện dung của tụ điện. b. Nếu mắc tụ trên vào một acqui khác có hiệu điện thế U 2 = 12 V thì điện tích mà tụ tích được là bao nhiêu? Hướng dẫn giải a. Điện dung của tụ điện là Q12 C2 F. U6 b. Nếu mắc tụ trên vào một acqui khác có hiệu điện thế 2U12 V thì điện tích mà tụ tích được là 22QCU2.1224 C. Câu 2: Trên vỏ một tụ điện có ghi 20 F – 200 V. Nối hai bản của tụ điện với một hiệu điện thế 120 V. a. Tính điện tích của tụ điện. b. Tính điện tích tối đa mà tụ điện tích được. Hướng dẫn giải - Giá trị ghi trên vỏ tụ cho biết điện dung của tụ là 20 F và hiệu điện thế tối đa có thể đặt vào hai bản cực của tụ. a. Điện tích của tụ điện 64QCU20.10.12024.10C. b. Điện tích tối đa mà tụ điện tích được 63 maxmaxQCU20.10.2004.10C. Câu 3: Một tụ điện phẳng có điện dung C = 20 µF, khi mắc vào một nguồn điện có hiệu điện thế U thì tụ tích một điện tích là Q = 80.10 -6 C. Cho biết hai bản tụ cách nhau một khoảng d = 0,80 cm. Hãy tính độ lớn của cường độ điện trường giữa hai bản tụ điện. Hướng dẫn giải - Độ lớn của cường độ điện trường giữa hai bản tụ điện là 6 2 26 Q UQ80.10C E5.10V/m. dddC0,8.10.20.10   Câu 4: Một tụ điện có ghi 40 F22 V. a. Nếu nối tụ điện trên vào một nguồn điện có hiệu điện thế 15 V, hãy tính điện tích mà tụ điện trên tích được. b. Tính điện tích tối đa mà tụ điện có thể tích được. c. Năng lượng tối đa của tụ điện trên tích được bằng bao nhiêu? Hướng dẫn giải a. Điện tích mà tụ điện trên tích được 64QCU40.10.156.10 C. b. Điện tích tối đa mà tụ điện có thể tích được 64 maxmaxQCU40.10.228,8.10 C. c. Năng lượng tối đa của tụ điện trên tích được 2623 max 11 WC.U40.10.229,68.10 J. 22   Câu 5: Tụ điện phẳng gồm hai bản tụ có diện tích 20,05 m đặt cách nhau 0,5 mm, điện dung của tụ là 3 nF. Tính hằng số điện môi của lớp điện môi giữa hai bản tụ. Hướng dẫn giải - Hằng số điện môi của lớp điện môi giữa hai bản tụ
9993 9 .SC.9.10.4d3.10.9.10.4.0,5.10 C ===3,39 . 9.10.4dS0,05     Câu 6: Một tụ điện phẳng không khí có điện dung 3,5 pF, diện tích mỗi bản là 25 cm được đặt dưới hiệu điện thế 6,3 V. Tính: a. Khoảng cách giữa hai bản tụ điện. b. Cường độ điện trường giữa hai bản tụ điện. Hướng dẫn giải a. Khoảng cách giữa hai bản tụ 4 3 99912 .S.S5.10 Cd ===1,26.10 m. 9.10.4d9.10.4C9.10.4.3,5.10       b. Cường độ điện trường giữa hai bản tụ điện 3 U6,3 E5000 V/m. d1,26.10 Câu 7: Một tụ điện không khí nếu được tích điện lượng 5,2. 10 -9 C thì điện trường giữa hai bản tụ là 20000 V/m. Tính diện tích mỗi bản tụ. Hướng dẫn giải - Ta có QQQ QCUCCd UE.dE - Mặt khác 99 2S4kQ4.9.10.5,2.10 CSCd4k0,03m. 4kdE20000     Câu 8: Một tụ điện phẳng bằng nhôm có kích thước 4 cm x 5 cm. điện môi là dung dịch axêton có hằng số điện môi là 20. khoảng cách giữa hai bản của tụ điện là 0,3 mm. Tính điện dung của tụ điện. Hướng dẫn giải - Điện tích của bản tụ 2S0,04.0,050,002m - Điện dung của tụ 9 93 S20.0,002 C1,18.10F. 4kd4.9.10.0.3.10      Câu 9: Một tụ điện phẳng không khí có hai bản cách nhau 1 mm và có điện dung 2.10 -11 F được mắc vào hai cực của một nguồn điện có hiệu điện thế 50 V. a. Tính diện tích mỗi bản tụ điện và điện tích của tụ điện. b. Tính cường độ điện trường giữa hai bản. Hướng dẫn giải a. Điện dung của tụ phẳng 113932S CSCd4k2.10.10.4.9.102,26.10m. 4kd    - Điện tích của tụ 119QCU2.10.5010C. - Điện trường giữa 2 bản tụ 3 U50 E50000V/m. d1.10 Câu 10: Một tụ điện phẳng có điện dung 12 pF, điện môi là không khí. Khoảng cách giữa hai bản tụ 0,5 cm. Tích điện cho tụ điện dưới hiệu điện thế 20 V. Tính: a. Điện tích của tụ điện. b. Cường độ điện trường trong tụ điện. Hướng dẫn giải Đổi -12 -2 C = 12 pF = 12.10 F. 0,5 cm = 0,5.10 m.   