- 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. - Điện dung của tụ điện - Là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ. - Công thức tính điện dung của tụ điện phẳng:. - 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. - Ghép tụ điện. - Bản thứ hai của tụ 1 nối với bản thứ nhất của tụ 2, cứ thế tiếp tục. - Bản thứ nhất của tụ 1 nối với bản thứ nhất của tụ 2, 3, 4 … Điện tích. - Qn Hiệu điện thế . - Un Điện dung. - C1, C2 … Cn. - Năng lượng của tụ điện - Khi tụ điện được tích điện thì giữa hai bản tụ có điện trường và trong tụ điện sẽ dự trữ một năng lượng. - Gọi là năng lượng điện trường trong tụ điện. - CÁC DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN Bài 1: Một tụ điện phẳng có điện môi không khí. - Mắc tụ vào nguồn điện có hiệu điện thế U=100 V. - Tính điện dung của tụ điện và điện tích tích trên tụ. - Tính năng lượng điện trường trong tụ điện. - Nếu người ta ngắt tụ điện ra khỏi nguồn rồi nhúng nó chìm hẳn vào một điện môi lỏng có hằng số điện môi ε = 2. - Tìm điện dung của tụ và hiệu điện thế của tụ. - 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 Giải:. - Điện dung của tụ điện:. - Điện tích tích trên tụ:. - 2C = Khi ngắt tụ ra khỏi nguồn ( tụ điện trở thành hệ cô lập ( điện tích của tụ không thay đổi: =>. - Khi không ngắt tụ ra khỏi nguồn ( hiệu điện thế 2 bản tụ không thay đổi: =>. - Bài 2: Cho bộ tụ điện mắc như hình vẽ. - Mắc 2 cực AB vào hiệu điện thế U = 100V.. - Tính điện dung của bộ tụ và điện tích của mỗi tụ. - Nếu hiệu điện thế giới hạn của bộ tụ C1,2,3 (CAM) là 40V. - hiệu điện thế giới hạn của tụ C4 là 60V. - Thì hiệu điện thế tối đa đặt vào 2 đầu mạch điện là bao nhiêu để các tụ không bị đánh thủng? Giải:. - Điện dung của bộ tụ:. - Điện tích của các tụ:. - Điện tích cực đại có thể tích trên bộ tụ CAM và C4 là:. - Điện tích tối đa của bộ:. - Hiệu điện thế tối đa có thể đặt vào 2 đầu mạch điện là:. - Bài 3: Cho bộ tụ như hình vẽ, biết C1 = 8. - a) Tính điện dung tương đương của bộ tụ. - b) Đặt vào hai đầu AB một hiệu điện thế U = 8V. - Tính hiệu điện thế và điện tích của mỗi tụ. - Điện dung tương đương của bộ tụ Ta có. - Điện dung tương đương: Cb = C1 +C23 = 10. - b.Hiệu điện thế giữa hai bản tụ C1 là: U1 = U = 8V - Điện tích của tụ C1: Q1 = C1.U C. - Điện tích trên mỗi tụ C2 và C3: Q2 = Q3 = C23.U C. - Hiệu điện thế giữa hai bản tụ C2. - Hiệu điện thế giữa hai bản tụ C3 là: U3 = U – U2 = 5,33 V. - Tính: a) Điện dung của bộ tụ. - b) Điện tích và hiệu điện thế mỗi tụ. - c) Hiệu điện thế UMN. - Điện dung của bộ tụ C12 = C34 = C1234 = C12 +C34 = 5. - Điện tích và hiệu điện thế mỗi tụ Ta có: C1234 nt C5 nên: q1234 = q5 = qb = Cb.UAB = 125 Vậy U5. - Hiệu điện thế UMN. - C.Bài tập tự giải Bài 1: Hai bản của tụ điện phẳng có dạng hình tròn bán kính R=60 cm,khoảng cách giữa 2 bản là 2 mm. - Giữa 2 bản là không khí. - 1) Tính điện dung của tụ điện ( 5.10-9F) 2) Có thể tích cho tụ điện đó một điện tích lớn nhất là bao nhiêu để tụ điện không bị đánh thủng. - Hiệu điện thế lớn nhất giữa 2 bản tụ là bao nhiêu? Ds. - Bài 2: Một tụ điện không khí có C=2000 pF được mắc vào 2 cực của nguồn điện có hđt là U=5000 V 1) Tính điện tích của tụ điện ( 10-5C) 2) Nếu người ta ngắt tụ điện ra khỏi nguồn rồi nhúng nó chìm hẳn vào một điện môi lỏng có hằng số điện môi =2. - Tìm điện dung của tụ và hiệu điện thế của tụ ( 1000 pF. - 2500 V) 3) Nếu người ta không ngắt tụ khỏi nguồn và đưa tụ vào điện môi lỏng như ở phần 2. - Tính điện tích và hđt giữa 2 bản tụ HD: Nếu ngắt tụ khỏi nguồn rồi đưa nó vào điện môi thì điện tích không đổi chỉ có điện dung thay đổi. - Nếu không ngắt tụ khỏi nguồn và nhúng tụ vào điện môi thì hđt không đổi,điện tích thay đổi Bài 3. - Trên vỏ của một tụ điện có ghi 20μF- 200V. - Người ta nối hai bản tụ và hiệu điện thế 120V. - Tính điện tích và năng lượng của tụ điện khi mắc vào hiệu điện thế trên b. - Tính điện tích tối đa mà tụ có thể tích được Đs : a. - 4.10-3C Bài 5 : 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. - C3 = 3nF Bài 6: Có ba tụ điện C1= 2μF, C2=C3=1μF 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 ? Đs : a. - Q2= Q3= 2μC Bài 7 : Cho bộ tụ như hình vẽ trong đó C1 =2 μF . - Hiệu điện thế giữa hai điểm M và N Đs : a. - UMN= 53V Bài 8 : Cho hai tụ điện có điện dung và hiệu điện thế tới hạn C1 = 5 μF , U1gh= 500V . - Ghép hai tụ điện thành bộ. - Tính hiệu điện thế tới hạn của bộ tụ điện, nếu hai tụ : a. - Ugh= 750V Bài 9: Có ba tụ điện C1 = 4 μF , U1gh= 1000V . - Tính hiệu điện thế tới hạn của bộ tụ Đs: 450V. - Bài 12.Cho bộ tụ như hình: C1 = 4. - Đặt vào hai đầu bộ tụ một hiệu điện thế không đổi U = 100V. - Tính điện dung của bộ tụ và điện tích mà bộ tụ tích được. - Cho bộ tụ như hình: C1 = 1. - Tính điện dung của bộ tụ, nếu: a