Title Chủ đề 6. TỤ ĐIỆN - GV.docx ✅

CHỦ ĐỀ 6 : TỤ ĐIỆN I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1. Tụ điện – Điện dung a. Tụ điện. - Là 1 hệ gồm 2 vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng 1 lớp cách điện. - Tụ điện có nhiệm vụ tích điện và phóng điện trong mạch điện. Kí hiệu: b. Điện dung của tụ điện. + Điện dung của tụ điện đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện ở một hiệu điện thế U vào hai bản tụ điện. Nó được tính bằng tỉ số giữa điện tích Q của tụ điện và hiệu điện thế đặt vào hai bản tụ điện: U Q C + Đơn vị điện dung là fara (F). (Fara là điện dung của một tụ điện mà nếu đặt hiệu điện thế 1V vào hai bản tụ thì điện tích của tụ là 1C.) - 1 Micrô fara (Kí hiệu F ) = 10 -6 F. - 1 Nanô fara (Kí hiệu F ) = 10 -9 F. - 1 Picô fara (Kí hiệu F ) = 10 -12 F. 1mF = 10 -3 F ; 1F = 10 -6 F ; 1nF = 10 -9 F ; 1pF = 10 -12 F c. Điện dung của bộ tụ. Ghép song song: U = U 1 = U 2 = ... Q = Q 1 + Q 2 + ... C = C 1 + C 2 + ... 1C 2C Ghép nối tiếp: U = U 1 + U 2 + ... Q = Q 1 = Q 2 = ... 21 111 CCC 1C2C * Lưu ý: - Khi tụ điện bị đánh thủng, nó trở thành vật dẫn. - Nếu ban đầu các tụ chưa tích điện, khi ghép nối tiếp thì các tụ điện có cùng điện tích và khi ghép song song các tụ điện có cùng một hiệu điện thế. - Nếu ban đầu tụ điện (một hoặc một số tụ điện trong bộ) đã được tích điện cần áp dụng định luật bảo toàn điện tích. - Lưu ý các điều kiện sau: + Nối tụ điện vào nguồn: U = const. + Ngắt tụ điện khỏi nguồn: Q = const.
2. Năng lượng của tụ điện - Năng lượng của tụ điện cũng chính là năng lượng điện trường trong tụ điện: 2 2 2 1 2 1 2 1 CU C Q QUW - Đơn vị: Jun (J) 3. Ứng dụng của tụ điện Tích trữ năng lượng là chức năng quan trọng của tụ điện và được sử dụng trong rất nhiều thiết bị điện như động cơ xe máy, máy hàn dùng công nghệ phóng điện của tụ, mạch khuếch đại… Ngoài ra, tụ điện còn có một số chức năng khác như lưu trữ điện tích, lọc dòng điện một chiều không cho đi qua mà chỉ cho dòng điện xoay chiều đi qua,… II. BÀI TẬP ÔN LÝ THUYẾT A - BÀI TẬP TỰ ĐIỀN KHUYẾT Câu 1. (SBT CTST) Chọn từ cụm từ thích hợp trong bảng dưới đây để điền vào các chỗ trống. phụ thuộc không phụ thuộc cường độ điện trường hằng số điện môi điện tích tích điện cấu tạo điện dung hiệu điện thế fa ra - Chất điện môi chứa ít hoặc không có hạt mang điện tự do. Không cho ...(1)… chạy qua. Mỗi chất điện môi được đặc trưng bởi ...(2)…. Kí hiệu là . - Điện dung của tụ điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng. …(3)… của tụ phụ thuộc vào …(4)… của tụ điện, và …(5)… vào hiệu điện thế giữa 2 bản tụ. Đáp án : (1) điện tích (2) hằng số điện môi. (3) tích điện (4) cấu tạo (5) phụ thuộc Câu 2. Điền khuyết các từ khóa thích hợp vào chỗ trống: a. Tụ điện là 1 hệ gồm 2 vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng………………………... b. Tụ điện có nhiệm vụ ……………………. và phóng điện trong mạch điện. c. Điện dung của tụ điện đặc trưng cho ………………………. của tụ điện ở một hiệu điện thế U vào hai bản tụ điện. d. Điện dung của tụ điện được tính bằng …………….. giữa điện tích của tụ điện và ……………….. đặt vào hai bản tụ điện.
e. Đơn vị điện dung là ………………….. f. Khi tụ điện bị đánh thủng, nó trở thành ........................ g. Nếu ban đầu các tụ chưa tích điện, khi ghép nối tiếp thì các tụ điện có cùng ..................... và khi ghép song song các tụ điện có cùng........................................... h. Năng lượng của tụ điện cũng chính là ………………………………… trong tụ điện. i. …………………………… là chức năng quan trọng của tụ điện. j. Ngoài ra, tụ điện còn có một số chức năng khác như lưu trữ, lọc dòng điện một chiều không cho đi qua mà chỉ cho ……………………………. đi qua,… Đáp án : a. một lớp cách điện b. tích điện c. khả năng tích điện d. tỉ số - hiệu điện thế e. Fara (F) f. vật dẫn. g. điện tích - một hiệu điện thế h. năng lượng điện trường i. Tích trữ năng lượng j. điện tích - dòng điện xoay chiều B – BÀI TẬP NỐI CÂU Câu 3. Hãy nối những nội dung tương ứng ở cột A với những khái niệm tương ứng ở cột B CỘT A CỘT B Năng lượng của tụ điện Điện dung của bộ tụ ghép song song Điện dung của tụ điện Điện tích của bộ tụ ghép nối tiếp U Q C 22 1 222 QCU WQU C Q = Q 1 = Q 2 = ... C = C 1 + C 2 + ... Đáp án : ( 1 – b ) ( 2 – d ) ( 3 – a ) ( 4 – c )
C – BÀI TẬP TỰ LUẬN NHẬN BIẾT Câu 1: (SBT CTST) Đại lượng nào đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện? A. hiệu điện thế giữa 2 bản tụ. B. hằng số điện môi. C. cường độ điện trường bên trong tụ. D. điện dung của tụ điện. Câu 2: (SBT CTST) Hệ nào sau đây có thể coi tương đương như một tụ điện? A. 2 bản bằng đồng đặt xong xong rồi được nhúng vào trong dung dịch muối ăn. B. 2 quả cầu kim loại đặt gần nhau trong không khí. C. 2 tấm thủy tinh đặt xong xong rồi được nhúng vào trong nước cất. D. 2 quả cầu bằng mica đặt gần nhau trong chân không. Câu 3: (SBT CTST) Năng lượng của tụ điện được xác định bởi công thức nào sau đây? A. 21 2WQU B. 1 2WCU C. 2 WCU D. 2 1 2 Q W C Câu 4: (SBT CD) Một tụ điện gồm hai bản mỏng song song với nhau, một bảng có diện tích bằng hai lần bảng kia. Nối hai bản tụ với hai cực của một bộ pin. Phát biểu nào sau đây là đúng? A. bản lớn có diện tích lớn hơn bản nhỏ B. bản lớn có ít điện tích hơn bản nhỏ C. các bản có điện tích bằng nhau nhưng ngược dấu  D. bản lớn có diện tích bằng hai lần bản nhỏ Câu 5: Biểu thức nào dưới đây là biêu thức định nghĩa điện dung của tụ điện? A. F . q B. U . d C. MA . q  D. Q . U Câu 6: Tụ điện là A. hệ thống gồm hai vật đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện. B. hệ thống gồm hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện. C. hệ thống gồm hai vật dẫn đặt tiếp xúc với nhau và được bao bọc bằng điện môi. D. hệ thống hai vật dẫn đặt cách nhau một khoảng đủ xa. Câu 7: Trường hợp nào dưới đây ta có một tụ điện? A. Một quả cầu kim loại nhiễm điện, đặt xa các vật khác. B. Một quả cầu thủy tinh nhiễm điện, đặt xa các vật khác. C. Hai quả cầu kim loại không nhiễm điện, đặt gần nhau trong không khí. D. Hai quả cầu thủy tinh, không nhiễm điện, đặt gần nhau trong không khí. Câu 8: Đơn vị điện dung có tên là gì? A. Cu–lông (C). B. Vôn (V). C. Fara (F). D. Vôn trên mét (V/m). Câu 9: Điều nào sau đây là sai khi nói về cấu tạo của tụ điện?