Cơ quan chủ quản: Công ty Cổ phần công nghệ giáo dục Thành Phát
- Hướng dẫn
- Chính sách
- CS mua khóa học
- CS trả và đổi khóa học
- CS dữ liệu cá nhân
- CS bảo đảm sản phẩm
- Hình thức thanh toán
- CS bảo đảm Live Pro 9+
Tel: 024.7300.7989 - Hotline: 1800.6947
Email: lienhe@tuyensinh247.com
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.
- Tính năng lượng của tụ điện.
- Ngắt tụ điện khỏi nguồng điện. Tính độ biến thiên năng lương của tụ khi dịch hai bản lại gần còn cách nhau d2 = 1 cm.
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:
\({C_b} = {C_1} + {C_2} + {C_3} = \frac{{{C_3}}}{2} + \frac{{{C_3}}}{2} + {C_3} = 2{C_3}\)
\( \Rightarrow {C_3} = \frac{{{C_b}}}{2} = 20\mu F \Rightarrow {C_1} = {C_2} = \frac{{{C_3}}}{2} = 10\mu F\)