Cơ quan chủ quản: Công ty Cổ phần công nghệ giáo dục Thành Phát
Tel: 024.7300.7989 - Hotline: 1800.6947 Email: [email protected] Văn phòng: Tầng 7 - Tòa nhà Intracom - Số 82 Dịch Vọng Hậu - Cầu Giấy - Hà Nội Giấy phép cung cấp dịch vụ mạng xã hội trực tuyến số 337/GP-BTTTT do Bộ Thông tin và Truyền thông cấp ngày 10/07/2017. Giấy phép kinh doanh: MST-0106478082 do Sở Kế hoạch và Đầu tư cấp ngày 05/04/2023 (Lần 5). Chịu trách nhiệm nội dung: Phạm Đức Tuệ. Một tụ điện có điện dung \({C_1} = 0,2\mu F\), khoảng cách giữa hai bản là d1 = 5 cm được nạp điện đến hiệu điện thế U = 100 V.
Hướng dẫn giải a) Năng lượng của tụ điện: \({{\rm{W}}_1} = \frac{{{C_1}U_1^2}}{2} = \frac{{0,{{2.10}{ - 6}}{{.100}^2}}}{2} = {10{ - 3}}J\) b) Điện dung của tụ điện là: \(C = \frac{{\varepsilon S}}{{k.4\pi d}}\) => điện dung C tỉ lệ nghịch với khoảng cách d \( \Rightarrow \frac{{{C_2}}}{{{C_1}}} = \frac{{{d_1}}}{{{d_2}}} \\\Rightarrow {C_2} = {C_1}\frac{{{d_1}}}{{{d_2}}} = 0,2.\frac{5}{1} = 1\mu F = {10^{ - 6}}F\) + Điện tích của tụ lúc đầu là: \({Q_1} = {C_1}{U_1} = 0,{2.10^{ - 6}}.100 = {2.10^{ - 5}}C\) Do ngắt tụ khỏi nguồn nên điện tích Q không đổi => \({Q_2} = {Q_1}\) Suy ra, năng lượng lúc sau của tụ: \({{\rm{W}}_2} = \frac{{Q_2^2}}{{2{C_2}}} = \frac{{{{\left( {{{2.10}{ - 5}}} \right)}^2}}}{{{{2.10}{ - 6}}}} = {2.10^{ - 4}}J\) Độ biến thiên năng lượng: \(\Delta {\rm{W}} = {{\rm{W}}_2} - {{\rm{W}}_1} = {2.10^{ - 4}} - {10^{ - 3}} \\= - {8.10^{ - 4}} < 0\) => Năng lượng giảm. Dạng 2: Ghép tụ điện nối tiếp, song song - Khi tụ điện bị đánh thủng, nó trở thành vật dẫn (dây dẫn).- Nếu bài toán có nhiều tụ được mắc hỗn hợp, ta cần tìm ra được cách mắc tụ điện của mạch đó rồi mới tính toán. - Sau khi ngắt tụ điện khỏi nguồn và vẫn giữa tụ điện đó cô lập thì điện tích Q của tụ đó vẫn không thay đổi. Bài tập ví dụ: Một bộ gồm ba tụ ghép song song \({C_1} = {C_2} = \frac{{{C_3}}}{2}\). Khi được tích điện bằng nguồn có hiệu điện thế 45 V thì điện tích của bộ tụ điện bằng \({18.10^{ - 4}}C\). Tính điện dung của các tụ điện. Hướng dẫn giải Ta có: \({C_b} = \frac{{{Q_b}}}{U} = \frac{{{{18.10}{ - 4}}}}{{45}} = {4.10{ - 5}}F = 40\mu F\) Ba tụ được ghép song song nên: \({C_b} = {C_1} + {C_2} + {C_3} = \frac{{{C_3}}}{2} + \frac{{{C_3}}}{2} + {C_3} = 2{C_3}\) \( \Rightarrow {C_3} = \frac{{{C_b}}}{2} = 20\mu F \Rightarrow {C_1} = {C_2} = \frac{{{C_3}}}{2} = 10\mu F\) |