Lý thuyết và các dạng bài tập tụ điện ( chuẩn)

Cập nhật khi : 13 : 13 18-08-2015 Mục tin : Vật lý lớp 11

Bài viết tóm tắt định nghĩa tụ điện, điện dung, năng lượng của tụ điện và dạng bài tập cơ bản tính các đại lượng liên quan đến tụ điện.

LÝ THUYẾT VÀ CÁC DẠNG BÀI TẬP TỤ ĐIỆN

A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT

1.Tụ điện

-Định nghĩa : Hệ 2 vật dẫn đặt gần nhau, mỗi vật là 1 bản tụ. Khoảng không gian giữa 2 bản là chân không hay điện môi. Tụ điện dùng để tích và phóng điện trong mạch điện.

-Tụ điện phẳng có 2 bản tụ là 2 tấm kim loại phẳng có kích thước lớn ,đặt đối diện nhau, song song với nhau.

2. Điện dung của tụ điện

– Là đại lượng đặc thù mang đến năng lực năng lượng của tụ\ ( C = \ frac { Q } { U } \ ) ( Đơn vị được xem là F, mF …. )- Công thức tính điện dung của tụ điện phẳng :. \ ( C = \ frac { \ varepsilon. S } { 9.10 ^ { 9 }. bốn \ pi. d } \ ) Với S được xem là chương trình diện tích quy hoạnh đối lập thân 2 bạn dạng .

Ghi chú : Với mỗi một tụ điện có 1 hiệu điện thế giới hạn nhất định, nếu khi sử dụng mà đặt vào 2 bản tụ hđt lớn hơn hđt giới hạn thì điện môi giữa 2 bản bị đánh thủng.

4. Năng lượng của tụ điện

– Lúc tụ điện đc năng lượng thì thân nhì phiên bản tụ với điện trường & vào tụ điện tiếp tục dự phòng 1 nguồn năng lượng. call được xem là nguồn năng lượng điện trường vào tụ điện .- Công thức : \ ( W = \ frac { Q.U } { 2 } = \ frac { C.U ^ { 2 } } { 2 } = \ frac { Q ^ { 2 } } { 2C } \ )

B. CÁC DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN

Dạng : Tính điện dung, điện tích, hiệu điện thế và năng lượng của tụ điện

Phương pháp: Sử dụng các công thức sau

– Công thức định nghĩa :  C(F) = \(\frac{Q}{U}\)  => Q = CU  

– Điện dung của tụ điện phẳng : C = \ ( \ frac { \ varepsilon S } { bốn k \ pi d } \ )- Công thức : \ ( W = \ frac { Q.U } { 2 } = \ frac { C.U ^ { 2 } } { 2 } = \ frac { Q ^ { 2 } } { 2C } \ )

Chú ý:   + Nối tụ vào nguồn: U = hằng số

+ Ngắt tụ ngoài Power : Q = hằng lượng

C. BÀI TẬP ÁP DỤNG

Bài 1 :  một tụ điện phẳng hình tròn có bán kính là 4cm, giữa hai bản là một lớp điện môi có \(\varepsilon =2\), khoảng cách giữa hai bản là 2cm. Đặt vào tụ hiệu điện thế U = 200V.

a. Tính điện dung của tụb. Điện tích của tụ điệnc. Năng lượng của tụ điện

Bài 2 : cho hai bản của một tụ điện phẳng có dạng hình tròn bán kính R = 30cm, khoảng cách giữa hai bản là d = 5mm, môi trường giữa hai bản là không khí.

a. Tính điện dung của tụ điệnb. Biết rằng không gian chỉ vẫn đặc thù cách điện lúc sức mạnh điện trường lớn nhất được xem là 3.105 V / m. Hỏi :a ) hiệu điện thế béo hàng đầu thân nhì bạn dạng nhưng không xảy ra phóng điệnb ) hoàn toàn có thể năng lượng đến tụ điện năng lượng điện to hàng đầu được xem là bao lăm mà lại tụ điện ko bị tấn công thủng ?

ĐS : a) 5.10-10F, b) Ugh = 1500V và Qgh = 75.10-8C.

Bài 3 : Tụ điện phẳng gồm hai bản tụ hình vuông cạnh a = 20 cm, đặt cách nhau 1 cm, chất điện môi giữa hai bản tụ là thủy tinh có \(\varepsilon\) = 6. Hiệu điện thế giữa hai bản tụ là 50V.

a. Tính điện dung của tụ ?b. Tính năng lượng điện mà lại tụ sẽ tích đc ?c. Nếu tụ đc năng lượng bên dưới hiệu điện thế U ’ thì nguồn năng lượng điện trường tích góp vào tụ được xem là 531.10 – 9 J. Tính năng lượng điện bên trên mọi phiên bản tụ lúc đấy ?

ĐS:a)2,12.10-10F; b)1,06.10-8C; c)1,5.10-8C

Bài 4: Một tụ điện phẳng có điện môi không khí; khoảng cách giữa 2 bản là d = 0,5 cm; diện tích một bản là 36 cm2. Mắc tụ vào nguồn điện có hiệu điện thế U=100 V.

1. Tính điện dung của tụ điện & năng lượng điện tích bên trên tụ .2. Tính năng lượng điện trường vào tụ điện .ba. Nếu quần chúng cắt tụ điện ra ngoài Power nguồn rồi nhúng chúng chìm hẳn trong 1 điện môi không chắc với hằng số điện môi ε = 2. Tìm điện dung của tụ & hiệu điện thế của tụ .

  4. Nếu người ta không ngắt tụ khỏi nguồn và đưa tụ vào điện môi lỏng như ở phần 3. Tính điện tích và hđt giữa 2 bản tụ

Tất cả nội dung bài viết. Các em hãy xem thêm và tải file chi tiết dưới đây:

Luyện Bài tập trắc nghiệm môn Vật lý lớp 11 – Xem ngay

Source: https://dichvubachkhoa.vn
Category : Linh Kiện Và Vật Tư