Chuyên đề Điện tích, điện trường Vật lí lớp 11 Nguyễn Văn Thuận3690

Khỏi niệm về tụ điện một bản của tụ điện.. nhiệm vụ tớch và phúng điện trong mạch điện.. Tụ điện phẳng bản, đặt song song đối diện nhau và cỏch điện với nhau.. nhưng độ lớn điện tớch trờ

A KIẾN THỨC CƠ BẢN

1 Khỏi niệm về tụ điện

một bản của tụ điện

nhiệm vụ tớch và phúng điện trong mạch điện

2 Tụ điện phẳng

bản, đặt song song đối diện nhau và cỏch điện với nhau

nhưng độ lớn điện tớch trờn 2 bản bằng nhau

3 Điện dung của tụ điện

định

+ Kớ hiệu điện dung của tụ là C; kớ hiệu trờn sơ đồ mạch điện

Trong đú: S là diện tớch của mỗi bản (phần đối diện); d là khoảng cỏch giữa hai bản và  là hằng số điện

Chỳ ý: Mỗi tụ điện cú một hiệu điện thế giới hạn Khi hiệu điện thế giữa hai bản tụ vượt quỏ hiệu điện thế giới hạn thỡ lớp điện mụi giữa hai bản tụ bị đỏnh thủng, tụ điện bị hỏng

4 Ghộp cỏc tụ điện

Sơ đồ

n

C C

C C

1

1 1 1

2 1









5 Năng lượng điện trường của tụ điện

U Q

d

S





4 10

2

1

2

1

C

Q2

2 1

1 2

C C

hay C



0

C C n



Tụ điện – năng lượng điện trường của tụ

Chủ đề 03

+ Đối với tụ điện phẳng:

Dạng 1: Tính điện dung, điện tích, hiệu điện thế của tụ điện

*Phương pháp giải bài tập:

- Chú ý:

*Bài tập vận dụng:

Bài 1: Một tụ điện phẳng có hai tấm kim loại, diện tích của mỗi bản tụ là S = 100 cm2 đặt cách nhau d = 2

Bài 2: Hai bản tụ phẳng có tiết diện là hình tròn bán kính R = 60 cm, khoảng cách giữa hai bản tụ là d = 2

Dạng 2: Bài toán ghép tụ điện

*Phương pháp

Sơ đồ

n

C C

C C

1

1 1 1

2 1









Chú ý: Khi tụ đã được tích điện trước khi ghép thì điện tích của bộ tụ trước và sau ghép là không đổi!

* Một số bài tập vận dụng

Bài 1 Cho ba tụ có điện dung lần lượt là C1 = 1 ; C2 = 2 ; C3 = 3 Tính điện dung của bộ tụ ghép

a) C1 nt C2 nt C3

b) C1 // C2 // C3

U Q

d

S





4 10

2

A

 F

 C

 s

 J



6

 

1 2

C C

hay C



0

C C n



F

c) C1 // (C2 nt C3).

d) C1 nt (C2 // C3)

Bài 2 Cho ba tụ có điện dung lần lượt là C1 = 2 ; C2 = 4 ; C3 = 6 mắc theo sơ đồ C1 // (C2 nt C3)

tụ và điện tích của bộ tụ

Dạng 3: Năng lượng điện trường của tụ điện

 Phương pháp

 Một số ví dụ

Bài 1: Hai tụ điện C1 =12 , C1 =6 mắc nối tiếp Mắc bộ tụ vào hai cực của nguồn điện có hiệu điện thế U

Hướng dẫn

+ Năng lượng của tụ 1:

+ Năng lượng của tụ 2:

Bài 2: Tụ điện phẳng không khí, có điện dung C = 10 nF được tích điện đến hiệu điện thế U = 100 V rồi ngắt khỏi nguồn điện

của tụ điện lúc này

Hướng dẫn a) Năng lượng của tụ điện ban đầu:

+ Khi ngắt tụ ra khỏi nguồn điện, thì điện tích của tụ không đổi Q = Q’

+ Đối với tụ điện phẳng không khí:

+ Ta có:

2

1

2

1

C

Q2

2 1

F

A

 F

 C

 s

 J

 F

1 2

C C

C



1

q







2

q







 

9 2





S C

4 kd







' S C

4 kd '







Vậy, phần công thực hiện để tăng khoảng cách lên 2 lần: A = W’-W = W = 5.10-5 J

c) Năng lượng khi cho tấm thủy tinh:

+ Khi ngắt tụ ra khỏi nguồn điện, thì điện tích của tụ không đổi Q = Q’

+ Đối với tụ điện phẳng không khí:

+ Ta có:

2



S C

4 kd







' 'S C

4 kd









