Cách tính điện dung, năng lượng của tụ điện hay, chi tiết




A. Phương pháp & Ví dụ

Vận dụng công thức:

- Điện dung của tụ điện:

- Năng lượng của tụ điện:

Ví dụ 1: Đặt vào hai đầu tụ điện một hiệu điện thế 10V thì tụ tích được một điện lượng là 20.10-9 C. Điện dung của tụ là:

Hướng dẫn:

Ta với:

Ví dụ 2: Để tụ tích một điện lượng 10 nC thì đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế là 2V. Để tụ đó tích được một điện lượng là 2,5 nC thì phải đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế:

Hướng dẫn:

Ta với điện dung của tụ là

Để tụ đó tích được một điện lượng là 2,5 nC thì phải đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế:

Ví dụ 3: Một tụ điện được tích điện bằng một hiệu điện thế là 10V thì năng lượng của tụ là 10mJ. Nếu muốn năng lượng của tụ là 22,5mJ thì phải đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế:

Hướng dẫn:

Điện dung của tụ là

Nếu muốn W = 22,5.10-3 J thì

Ví dụ 4: Một tụ điện với điện dung C1 = 0,Hai μF khoảng cách giữa hai bản là d1 = 5 cm được nạp điện tới hiệu điện thế U = 100 V.

a) Tính năng lượng của tụ điện.

b) Ngắt tụ ra khỏi nguồn điện. Tính độ biến thiên năng lượng của tụ lúc dịch Hai bản lại sắp còn cách nhau d2 = Một cm.

Hướng dẫn:

a) Năng lượng của tụ điện:

b) Điện dung của tụ điện:

    + Điện dung của tụ điện lúc sau:

    + Điện tích của tụ lúc đầu: Q1 = C1U1 = 0,2.10-6.100 = 2.10-5 C

    + Vì ngắt tụ ra khỏi nguồn nên điện tích ko đổi, do đó: Q2 = Q1

    + Năng lượng lúc sau:

    + Độ biến thiên năng lượng: ΔW = W2 – W1 = -8.10-4 J < 0 ⇒ năng lượng giảm

Ví dụ 5: Tụ phẳng ko khí d = 1,5cm nối với nguồn U = 39kV (ko đổi).

a) Tụ với hư vô nếu biết điện trường giới hạn của ko khí là 30kV/cm?

b) Sau đó đặt tấm thủy tinh với ε = 7, = 0,3cm và điện trường giới hạn 100kV/cm vào khoảng giữa, song song Hai bản. Tụ với hư vô?

Hướng dẫn:

– Điện trường giữa hai bản tụ là:

a) Trường hợp điện trường giới hạn bằng 30 kV/cm: Vì E < Egh nên tụ ko bị hư.

b) Trường hợp điện trường giới hạn bằng 100 kV/cm: Lúc với tấm thủy tinh, điện dung của tụ tăng lên, điện tích ở những bản tụ tăng lên làm cho điện trường từ ko khí cũng tăng lên.

Gọi E1 là cường độ điện trường trong phần ko khí; E2 là cường độ điện trường trong phần thủy tinh. Ta với:

U = E1(d – ) + E2

B. Bài tập

Bài 1: Một tụ điện với điện dung 2μF. Lúc đặt một hiệu điện thế 4V vào hai bản tụ thì tụ điện tích được điện lượng bằng bao nhiêu?

Bài 2: Nếu đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế 4V thì tụ tích được điện lượng là 2μ C. Nếu đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế 10V thì tụ tích được điện lượng bằng bao nhiêu?

Bài 3: Hai đầu tụ với điện dung là 20 μF thì hiệu điện thế là 5V thì năng lượng tích được bằng bao nhiêu?

Bài 4: Giữa hai bản tụ phẳng cách nhau Một cm với một hiệu điện thế 10V. Cường độ điện trường trong lòng tụ bằng bao nhiêu?

Bài 5: Một tụ điện với điện dung 5.10-6 F. Điện tích của tụ điện bằng 86 μC. Hiệu điện thế trên hai bản tụ điện bằng bao nhiêu?

  • Cách giải bài tập về Tụ điện
  • Dạng 1: Cách tính điện dung, năng lượng của tụ điện
  • Trắc nghiệm tính điện dung, năng lượng của tụ điện
  • Dạng 2: Tụ điện phẳng
  • Trắc nghiệm về tụ điện phẳng
  • Dạng 3: Ghép tụ điện tiếp nối, song song
  • Trắc nghiệm Ghép tụ điện tiếp nối, song song

Giới thiệu kênh Youtube VietJack

Nhà băng trắc nghiệm lớp 11 tại khoahoc.vietjack.com




Leave a Comment

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *