Tụ điện vật lý 11

Tụ điện phẳng gồm hai bản kim loại đặt song song với nhau và ngăn cản với nhau bằng một lớp điện môi.. Để tích điện cho tụ điện, ta nối hai bản của tụ điện với hai cực của nguồn điện..

TỤ ĐIỆN

I TỤ ĐIỆN

Tụ điện dùng để tích và phóng điện trong mạch điện.

Tụ điện phẳng gồm hai bản kim loại đặt song song với nhau và ngăn cản với nhau

bằng một lớp điện môi

Để tích điện cho tụ điện, ta nối hai bản của tụ điện với hai cực của nguồn điện Bản

nối cực dương sẽ tích điện dương, bản nối với cực âm sẽ tích điện âm

Điện tích của tụ điện: Điện tích của bản dương (+Q)

II ĐIỆN DUNG CỦA TỤ ĐIỆN

Đơn vị điện dung

Điện dung có đơn vị là fara (F).

Fara là điện dung của một tụ điện mà nếu đặt giữa hai bản của nó hiệu điện thế

1 V thì nó tích được điện tích 1 C

Các ước của fara (F):

Điện dung của tụ điện (C) là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của

tụ điện ở một hiệu điện thế nhất định Nó được xác định bằng thương số của điện

tích của tụ điện và hiệu điện thế giữa hai bản của nó Biểu thức:

Q C U

=

-=

=

3 9

1 mF 10 F

1 nF 10 F

-=

=

6 12



Điện dung của tụ điện phẳng:

9

C

U 9.10 4 D





= = Các loại tụ điện

Ta thường lấy tên lớp điện môi đặt tên cho tụ điện

Ghép tụ điện

Điện dung của n tụ điện ghép song song:

C = C + C + C +

Điện dung của n tụ điện ghép nối tiếp:

C = C + C + + C

Trường hợp chỉ có C1 và C2 nối tiếp, ta có:

1 2

C C C

C C

= +

Năng lượng của tụ điện

Khi tụ điện tích điện thì điện trường trong tụ điện sẽ dự trữ một năng lượng, đó là

năng lượng điện trường của tụ điện Công thức tính năng lượng điện trường của tụ

điện:

QU CU Q W

Ví dụ 1

Một tụ điện phẳng có điện dung 200 pF được tích điện dưới hiệu điện thế 40 V

Khoảng cách giữa hai bản là 0,2 mm

a Tính điện tích của tụ điện

b Tính cường độ điện trường trong tụ điện

Ví dụ 2

Một tụ điện phẳng có điện dung 200 pF được tích điện dưới hiệu điện thế 40 V

Tính năng lượng của tụ điện

Ví dụ 3

Một tụ điện phẳng, hai bản hình tròn, đường kính 20 cm, điện môi là không khí

Khoảng cách giữa hai bản là 1 cm Nối hai bản với một hiệu điện thế 100 V

a) Tính điện dung của tụ điện

b) Tính điện tích của tụ điện

Ví dụ 4

Có hai tụ điện: C1 = 300 nF và C2 = 600 nF Lần lượt ghép song song và nối tiếp

hai tụ điện này với nhau để được hai bộ tụ điện So sánh điện dung tương

đương của hai bộ tụ điện đó