Nếu nối tụ điện trên vào một nguồn điện có hiệu điện thế 150V, hãy tính điện tích mà tụ điện trên tích đượcb. Bài 2: Tích điện cho một tụ điện có điện dung 40pF dưới hiệu điện thế 100V,
Trang 1LỚP LÝ CÔ HƯƠNG
ÔN TẬP CHƯƠNG 1 CHỦ ĐỀ 4:TỤ ĐIỆN
1/ phần cơ bản.
- Công thức định nghĩa điện dung của tụ điện: C= Q
U
2 =
C U2
2 =
Q2
2 C 2/ Phần (tham khảo) dành cho lớp nâng cao
a- Điện dung của tụ điện phẳng: C =
εSS
4 π kd
b- Năng lượng bộ tụ Wb = ∑ Wi ,
c- Mật độ năng lượng của tụ phẳng
W
εSE2 2.4 π 9.109
- Lưu ý : Nối tụ điện vào nguồn thì U = const , ngắt tụ điện khỏi nguồn thì Q = const
d- Ghép các tụ chưa tích điện:
- Dùng các công thức về 2 cách ghép :
1 Ghép nối tiếp :
1
1
C1+
1
C2+ +
1
Cn , ( C < C
i ) , Q1= Q2 = …= Qn = Qb , U1+U2+…+Un = U
2 Ghép song song : C = C1+C2+…+ Cn , ( C > Ci ) , Q1+Q2+…+Qn = Q , U1= U2 =…= Un = U
* Lưu ý: - Những điểm có cùng điện thế thì chập lại
- Tính hiệu điện thế giữa 2 điểm trên 2 nhánh rẽ , chèn thêm điện thế : UMN = UMA+ UAN , khi đó phải để ý hiệu điện thế tụ được tính từ bản dương đến bản âm
Bài tập vận dụng:
Bài 1: Một tụ điện có ghi 40F – 220V.
a Hãy giải thích các số ghi trên tụ điện nói trên ?
b Nếu nối tụ điện trên vào một nguồn điện có hiệu điện thế 150V, hãy tính điện tích mà tụ điện trên tích được ?
c Tính điện tích tối đa mà tụ điện có thể tích được ?
d Năng lượng tối đa của tụ điện trên bằng bao nhiêu ?
Bài 2: Tích điện cho một tụ điện có điện dung 40pF dưới hiệu điện thế 100V, sau đó người ta ngắt tụ điện ra khỏi nguồn.
a Hãy tính điện tích của tụ điện ?
b Tính công của điện trường trong tụ điện sinh ra khi phóng điện tích q = 1.10-4q từ bản dương sang bản âm ?
Bài 3: Một tụ điện không khí có điện dung 1000pF, khoảng cách giữa 2 bản tụ là 1mm Tích điện cho tụ điện dưới hiệu điện
thế 120V
a Tính điện tích của tụ và cường độ điện trường trong tụ điện, năng lượng của điện trường giữa 2 bản tụ bằng bao nhiêu ?
b Sau khi ngắt điện, nếu ta thay đổi khoảng cách giữa 2 bản tụ Hỏi ta sẽ tốn công khi tăng hay giảm d ?
Bài 4 : Một tụ điện phẳng có điện dung 400 pF được tích điện dưới hiệu điện thế 60V, khoảng cách giữa 2 bản tụ là 0,5
mm
a Tính điện tích của tụ điện
b Tính cường độ điện trường giữa 2 bản
c Năng lượng giữa 2 bản tụ điện lúc này là bao nhiêu ?
Bài 5 : Một tụ điện phẳng có điện dung = 2 F được tích điện với nguốn có hiệu điện thế = 24V, khoảng cách giữa 2 bản là
1cm
a Điện trường giữa 2 bản tụ là bao nhiêu ?
Bài 6: Nối một tụ điện với một nguồn điện có hiệu điện thế U = 50V, thì xác định được năng lượng giữa 2 bản tụ là 100J.
a Xác định điện dung và lượng điện tích tối đa mà tụ điện trên đã tích được ?
b Nếu khoảng cách giữa 2 bản tụ là 1mm, hãy tính cường độ điện trường giữa 2 bản tụ ?
c Nếu thay đổi hiệu điện thế giữa 2 bản tụ thì điện dung của tụ điện có thay đổi hay không ?
Bài 7: Một tụ điện có điện dung C = 4F, có khả năng chịu được điện áp tối đa là 220V, đem tụ điện nói trên nối vào bộ
nguồn có hiệu điện thế U = 150V
Trang 2C2
C3
C1
C2
C4
C3
C1111
C4
C3 N
a Tính điện tích mà tụ tích được ?
b Điện tích tối đa mà tụ tích được là bao nhiêu ?
c Nếu nối vào điện áp 220V thì điện trường ở giữa 2 bản tụ có cường độ E bằng bao nhiêu ? Cho biết khoảng cách giữa 2 bản tụ là 0,2 mm
d Năng lượng điện trường của tụ điện khi được nối vào điện áp 150V ?
Bài 8: Dùng nguồn điện có HĐT U= 110V để nối vào một tụ điện và tích điện cho tụ Sau một thời gian tách tụ điện ra khỏi
nguồn thì xác định được tụ điện có điện tích q = 0,00011C
a Hãy xác định điện dung của tụ điện nói trên ?
b Năng lượng của điện trường giữa 2 bản tụ là bao nhiêu ?
Bài 9: Tụ điện phẳng gồm 2 bản tụ hình vuông cạnh a = 20 cm, đặt cách nhau một khoảng d = 1 cm, chất điện môi giữa 2
bản tụ điện là thủy tinh có hằng số điện môi 6 Hiệu điện thế giữa hai bản tụ là U = 50V
a Tính điện dung của tụ
b Tính điện tích của tụ
c Vẫn nối tụ với nguồn, nhưng lớp điện môi giữa hai bản tụ lúc này là 2 Tính điện dung, điện tích và hiệu điện thế của tụ lúc này
d Ngắt tụ khỏi nguồn, nhưng lớp điện môi giữa hai bản tụ lúc này là 4 Tính điện dung, điện tích và hiệu điện thế của tụ lúc này
Bài 10: Tụ điện phẳng không khí có điện dung C500pF được tích điện đến hiệu điện thế U = 300V
a Tính điện tích Q của tụ
b Vẫn nối tụ với nguồn, nhúng tụ vào điện môi lỏng có hằng số điện môi 2 Tính điện dung, điện tích, hiệu điện thế của tụ lúc này
c Ngắt tụ khỏi nguồn, nhưng lớp điện môi giữa hai bản tụ lúc này là 3 Tính điện dung, điện tích và hiệu điện thế của
tụ lúc này
Bài 11: Tụ điện phẳng không khí, có các bản tụ hình tròn có bán kính R = 10cm, khoảng cách và hiệu điện thế giữa hai bản
tụ lần lượt là d = 1cm, U = 108V
a Tìm điện dung của tụ
b Tìm điện tích tụ
c Vẫn nối tụ với nguồn, nhưng lớp điện môi giữa hai bản tụ lúc này là 2 Tính điện dung, điện tích và hiệu điện thế của tụ lúc này
d Ngắt tụ khỏi nguồn, nhưng lớp điện môi giữa hai bản tụ lúc này là 4 Tính điện dung, điện tích và hiệu điện thế của tụ lúc này
Bài 12 : Bộ tụ điện gồm hai tụ điện C1= 20μF , CF , C2= 30μF , CF mắc với nhau và được mắc vào hai cực của nguồn điện có U= 60V Tính điện tích và hiệu điện thế mỗi tụ trong hai trường hợp
a Hai tụ mắc nối tiếp
b Hai tụ mắc song song
Bài 13 : Hai tụ điện có điện dung C1 và C2 Điện dung tương đương của hai tụ khi chúng ghép nối tiếp và khi ghép song song với nhau lần lượt là 2nF và 9nF Tìm C1 và C2 Biết C1 < C2
Bài 14 : Có ba tụ điện C1= 2μF , CF, C2=C3=1μF , CF mắc như hình vẽ :
a Tính điện dung của bộ tụ
b Mắc hai đầu A, B vào hiệu điện thế 4V Tính điện
tích của các tụ ?
Bài 15: Cho bộ tụ điện như hình vẽ
C1 =C2 = C3 = 4μF , CF ; C4= 2μF , CF ; UAB = 4V
a Tính điện dung của bộ tụ
b Tính điện tích và hiệu điện thế mỗi tụ
Bài 16 : Cho bộ tụ như hình vẽ trong đó
C1 =2 μF , CF ; C2 =3 μF , CF; C3 = 6μF , CF ; C4= 12μF , CF ;
UAB = 800V
a Tính điện dung của bộ tụ
b Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N