Giải bài tập Vật lý 11 Bài 6: Tụ điện

§6. Tự ĐIỆN
A/ KIỂPỈ THỨC Cơ BẢN
Tụ điện:
Tụ điện là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện. Nó dùng đế chứa điện tích.
Tụ điện phẩng:
Là tụ điện gồm hai bản kim loại phẳng đặt song song với nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp điện môi. Trong mạch điện, tụ điện được ký hiệu
3. Điện dung của tụ điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện ớ một hiệu điện thế nhát, định, được xác định bằng thương số của điện tích của tụ điện và hiệu điện thế giữa hai bản của nó.
Q : c (Cu - lông) u : V (Vôn) c : F (Fara)
Các ước của F (fara):
1 microfara (pF) = 1.1O'6F
1 nanofara (nF) = 1.10"9F
1 picofara (pF) = 1.10~12F
4. Năng lượng của điện trường trong tụ điện:
Q : c (Cu - lông) c : F (Fara) w:J (Jun)
RỊ CÂU HỎI TRONG BÀI HỌC
Cj. Sau khi tích điện cho tụ điện, nếu nô’i hai bản bằng một dây dẫn thì sè xảy ra hiện tượng gì?	z
Hướng dẫn giải
Ci. Sau khi tích điện cho tụ điện, nếu nôi hai bản bằng một dây dẫn thì sẽ xảy ra hiện tượng phóng điện giữa hai bản tụ.
c/ CÂU HỎI VÂ BÀI TẬP SAU BÀI HỌC
Tụ điện là gì? Tụ điện phăng có câ'u tạo như thế nào?
Làm thế nàọ để tích điện cho tụ điện? Người ta gọi điện tích của tụ điện là điện tích của bần nào?
Điện dung của tụ điện là gì?
Năng lượng của một tụ điện tích điện là dạng năng lượng gì?
Gọi Q, c và u là điện tích, điện dung và hiệu điện thế giữa hai bẩn của một tụ điện. Phát biểu nào dưới đây là đúng?
c tỉ lệ thuận với Q.
c tỉ lệ nghịch với u.
c. c phụ thuộc vào Q và u.
D. c không phụ thuộc vào Q và u.
Trong trường hợp nào dưới đây, ta không có một tụ điện?
Giữa hai bản kim loại là một lớp
A. mica.	B. nhựa pôliêtilen.
c. giấy tẩm dung dịch muôi ăn.	D. giây tẩm parafin.
Trên vỏ một tụ điện có ghi 20pF - 200V. Nối hai bản của tụ điện với một hiệu điện thế 120V.
Tính điện tích của tụ điện.
Tính điện tích tô'i đa mà tụ điện tích được.
*. Tích điện cho một tụ điện có điện dung 20pF dưới hiệu điện thế 60V. Sau đó cắt tụ điện ra khỏi nguồn.
Tính điện tích q của tụ.
Tính công mà điện trường trong tụ diện sinh ra khi phóng điện tích Aq = 0,001q từ bản dương sang bản âm.
Xét lúc điện tích của tụ điện chỉ còn bằng 3.. Tính công mà điện trường trong tụ điện
sinh ra khi phóng điện tích Aq như trên từ bản dương sang bản âm lúc đó.
Hướng dẳn giải
Xem phần kiến thức cơ bản.
Muốn tích điện cho tụ điện, người ta nôi hai bản của tụ điện với hai cực của nguồn điện. Bản nô'i với cực dương sẽ tích điện dương, bản nối với cực âm sẽ tích điện âm.
Người ta gọi điện tích của tụ điện là điện tích của bản dương.
Điện dung của tụ điện được xác định bằng thương sô của điện tích của tụ điện và hiệu điện thế giữa hai bản của nó.
Năng lượng của tụ điện tích điện là dạng năng lượng điện trường
D.
Điện dung của tụ điện đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện không phụ thuộc vào Q và u.
c.
Giữa hai bản tụ điện là chất cách điện, giấy tẩm dung dịch muôi ăn không cách điện.
a) Điện tích của tụ điện khi nối hai bản tụ với hiệu điện thế 120V
Q, = C.Ư! = 20.10“6.120 = 24.10’“ (C) b) Điện tích tô'i đa mà tụ tích được.
Qmax = c.u = 20.10’6.200 = 4.10’3 (C)
c = 20.10'6(F); u = 60 (V)
Điện tích q của tụ
q = c.u = 20.10"6.60 = 12.10’“ (C)
Công do điện trường trong tụ điện sinh ra khi phóng điện tích Aq = 0,001q từ bản dương sang bản âm.
A = Aq.u = 0,001q.U = 0,001.12.10’“.60 = 72.10’6(J)
Cồng do điện trường trong tụ điện sinh ra khi phóng điện tích
Aq = 0,01 — từ bản dương sang bản âm.
2
A = Aq.u = 0,001 ậ ,u = 0,001.12'~°- .60 = 36.10’6 (J)
2 2