Tiêu đề CHỦ ĐỀ 20. TỤ ĐIỆN - HS.docx ✅

Dạng 1. BÀI TẬP VỀ TÍNH ĐIỆN DUNG, ĐIỆN TÍCH, HIỆU ĐIỆN THẾ VÀ NĂNG LƯỢNG CỦA TỤ ĐIỆN. -Sử dụng các công thức: +Điện dung của tụ điện:  Công thức định nghĩa: C = Q U Q = |Q| = |Q’| là điện tích tụ điện; U là hiệu điện thế giữa hai bản tụ.  Công thức tính điện dung của tụ phẳng: C = εS 4πkd S là diện tích phần đối diện giữa hai bản tụ; d là khoảng cách giữa hai bản tụ. + Điện tích của tụ điện: Q = CU. + Hiệu điện thế của tụ điện: U = Q = Ed C (d là khoảng cách giữa hai bản tụ điện). + Năng lượng của tụ điện (năng lượng điện trường): W = 1 2 QU = 1 2 CU 2 = 1 2 . 2 Q C . - Chú ý: +Đơn vị hệ SI: Điện dung (F): 1  F = 10 -6 F; 1nF = 10 -9 F; 1pF = 10 -12 F; diện tích (m 2 ), khoảng cách (m);... +Các điều kiện của bài toán: nối tụ vào nguồn (U = const); ngắt tụ khỏi nguồn (Q = const). Ví dụ 1: Một tụ điện gồm hai bản song song khoảng cách giữa hai bản là d = 1,00.10 -3 m điện dung của tụ điện là C = 1,77 pF và hiệu điện thế giữa hai bản của tụ điện là 3,00 V. a. Tính độ lớn điện tích của tụ điện?  b. Tính độ lớn của cường độ điện trường trong khoảng không gian giữa hai bản tụ?  Hướng dẫn: a. Độ lớn điện tích của tụ điện là: Q = CU = 1,77.10 −12 .3 = 5,31.10 −12 J b. Độ lớn của cường độ điện trường giữa các bản là: E = U/d = 3,00/(1,00.10 −3 ) = 3000V/m Ví dụ 2: Cho một tụ điện trên vỏ có ghi là 2 uF – 200 V. a. Đặt vào hai bản tụ điện một hiệu điện thế 36 V. Hãy tính điện tích mà tụ điện tích được. b. Hãy tính điện tích mà tụ tích được ở hiệu điện thế tối đa cho phép. Hướng dẫn: a. Trên vỏ tụ điện có ghi 2 μF – 200 V, có nghĩa: - Điện dung của tụ điện: C = 2 μF = 2.10 -6 F, - Điện áp cực đại của tụ: U max = 200V Khi nối hai bản của tụ điện với hiệu điện thế 36V thì tụ sẽ tích điện là: Q = C.U = 2.10 -6 .36 = 7,2.10 -5 (C. b. Điện tích tối đa mà tụ tích được (khi nối hai đầu tụ vào hiệu điện thế 200V): Q max = C.U max = 2.10 -6 .200 = 4.10 -4 (C. Ví dụ 3: Có hai chiếc tụ điện, trên vỏ tụ điện (A. có ghi 2uF – 350V, tụ điện (B. có ghi 2,3uF – 300 V. a. Trong hai tụ điện trên khi tích điện ở cùng một hiệu điện thế, tụ điện nào có khả năng tích điện tốt hơn? b. Khi tích điện lên mức tối đa cho phép thì tụ điện nào sẽ có điện tích lớn hơn? Hướng dẫn: