Bài tập về tụ điện với công thức tính năng lượng điện dung nhờ vào vào các yếu tố như khoảng cách giữa hai bản tụ, diện tích s phần đối diện giữa hai bản tụ, hằng số năng lượng điện môi,...luôn làm những em dễ nhầm lẫn khi tính toán.

Bạn đang xem: Bài tập về tụ điện có lời giải


Bài viết này chúng ta cùng vận kiến thức và kỹ năng về tụ điện để giải một trong những dạng bài tập về tụ điện, phương pháp tính điện tích, hiệu điện thay và tích điện của tụ điện hay những bài tập khi tụ năng lượng điện mắc song song cùng nối tiếp.

° Dạng 1: Tính năng lượng điện dung (C), điện tích (Q), hiệu điện vắt (U) hay tích điện của tụ điện.

* kiến thức tụ năng lượng điện vận dụng:

• bí quyết tính năng lượng điện dung:

*

• Điện dung của tụ phẳng: 

*

 Trong đó:

 S là diện tích s phần đối lập giữa hai phiên bản tụ (m2)

 d là khoảng cách giữa hai phiên bản tụ

 ε là hằng số năng lượng điện môi và 

*

> lưu lại ý:

- Đối cùng với tụ điện biến hóa thiên thì phần đối lập của hai bạn dạng sẽ nạm đổi.

- cách làm chỉ vận dụng cho ngôi trường hợp hóa học điện môi lấp đầy không gian gian thân hai bản tụ.

- năng lượng của tụ điện: 

*

*

* bài bác tập 1: Đặt vào hai đầu tụ năng lượng điện một hiệu điện thế 20V thì tụ tích được một năng lượng điện lượng là 20.10-9C. Tính điện dung của tụ?

* Lời giải:

- Đề cho: U = 20(V); Q=20.10-9(C).

⇒ Điện dung của tụ là: 

*

* bài bác tập 2: Một tụ năng lượng điện được tích điện bằng một hiệu điện nuốm là 20V thì tích điện của tụ là 10mJ. Ví như muốn tích điện của tụ là 22,5mJ thì phải đặt vào nhị đầu tụ một hiệu điện chũm bao nhiêu?

* Lời giải:

- Đề cho: U1 = 20(V); W1 = 10(mJ) = 10-2(J); W2 = 22,5(mJ); U2=?

- Điện dung của tụ là:

*

- Để tích điện của tụ điện là W2 = 22,5(mJ) = 22,5.10-3(J) thì:

 

*

* bài bác tập 3: Một tụ điện gồm điện dung C1 = 0,2μF khoảng biện pháp giữa hai phiên bản là d1 = 5cm được nạp điện cho hiệu điện rứa U = 100V.

a) Tính năng lượng của tụ điện.

b) Ngắt tụ năng lượng điện khỏi nguồng điện. Tính độ phát triển thành thiên năng lượng của tụ lúc dịch hai bản lại ngay gần còn phương pháp nhau d2 = 1cm.

* Lời giải:

- Đề cho: C1 = 0,2μF = 0,2.10-6(F); d1 = 5(cm) = 5.10-2(m); U = 100(V);

a) năng lượng của tụ điện là:

 

*

b) Điện dung của tụ điện là:

 

*
 
*

 (điện dung tỉ lệ nghịch với tầm cách)

 

*

- Điện tích của tụ ban sơ là: q1 = C1U1 = 0,2.10-6.100 = 2.10-5(C).

- vì ngắt điện khỏi nguồn cần điện tích Q không đổi, tức là: q.2 = Q1.

- Vậy năng lượng lúc sau của tụ là:

 

*

- Độ trở nên thiên năng lượng: ΔW = W2 - W1 = 2.10-4 - 10-3 = 8.10-4(J).

⇒ tích điện giảm.

* bài bác tập 4: Tụ phẳng không gian d = 1,5cm nối với mối cung cấp U = 39kV (không đổi).

a) Tụ gồm hư không ví như biết năng lượng điện trường giới hạn của không khí là 30kV/cm?

b) kế tiếp đặt tấm thủy tinh bao gồm ε = 7, l = 0,3cm cùng điện trường giới hạn 100kV/cm vào mức giữa, tuy vậy song 2 bản. Tụ tất cả hư không?

* Lời giải:

- Đề cho: d = 1,5(cm); U = 39(kV);

- Điện trường giữa hai bạn dạng tụ là: 

*

a) ngôi trường hợp năng lượng điện trường giới hạn bằng 30 kV/cm: vị E gh nên tụ không bị hư.

b) trường hợp năng lượng điện trường số lượng giới hạn bằng 100 kV/cm: Khi tất cả tấm thủy tinh, điện dung của tụ tăng lên, điện tích ở các phiên bản tụ tăng thêm làm cho điện ngôi trường trong không gian khí cũng tăng lên.

- hotline E1 là cường độ điện trường trong phần ko khí; E2 là cường độ điện trường trong phần thủy tinh, ta có:

 

*

 

*

- vì chưng E1 > Egh = 30 kV/cm bắt buộc không khí bị đâm xuyên và trở bắt buộc dẫn điện, khi đó hiệu điện nỗ lực U của nguồn đặt trực tiếp vào tấm thủy tinh, điện trường trong tấm thủy tinh trong là:

 

*

→ yêu cầu thủy tinh bị đâm xuyên, tụ năng lượng điện bị hư.

° Dạng 2: Tụ năng lượng điện được ghép nối tiếp và song song.

* kiến thức và kỹ năng tụ điện vận dụng:

¤ Tụ điện ghép nối tiếp:

*

 

*

 

*

 

*

¤ Tụ năng lượng điện ghép song song

*
 Cb = C1 + C2 + … + Cn

 Ub = U1 = U2 = U3 = …

 Qb = Q1 + Q2 + Q3 + …

- khi tụ điện bị tiến công thủng, nó biến đổi vật dẫn (dây dẫn). Nếu bài toán có khá nhiều tụ được mắc láo lếu hợp, ta buộc phải tìm ra được bí quyết mắc tụ năng lượng điện của mạch kia rồi mới tính toán.

- sau khi ngắt tụ năng lượng điện khỏi nguồn cùng vẫn thân tụ năng lượng điện đó cô lập thì năng lượng điện Q của tụ đó vẫn không vắt đổi.

* bài tập 1: Một cỗ gồm tía tụ ghép tuy vậy song C1 = C2 = C3/2. Khi được tích điện bằng nguồn tất cả hiệu điện rứa 45 V thì điện tích của cục tụ điện bởi 18.10-4C. Tính năng lượng điện dung của các tụ điện?

* Lời giải:

- Ta có: 

*

- ba tụ điện được ghép tuy vậy song nên:

 

*

 

*
 
*

* bài tập 2: Cho C1 = 6 μF, C2 = 3 μF, C3 = 6 μF, C4 = 1 μF, được mắc vào mạch AB với UAB = 60 V như hình vẽ sau:

a) Điện dụng của cục tụ.

b) Điện tích và hiệu năng lượng điện thê của từng tụ.

c) Hiệu điện cầm cố UMN.

* Lời giải:

a) trường đoản cú mạch năng lượng điện ta thấy: C1 nt <(C2 nt C3) // C4>.

- vì vậy ta có:

 

*

 

*
 
*

 

*

 

*

b) Ta có: mạch mạch mắc: C1 nt <(C2 nt C3)//C4> nên:

*

 

*
 
*

⇒ Suy ra: U4 = U23 = U234 = 40(V)

+ Lại có: Q4 = C4U4 = 4.10-5(C);

Q23 = C23U23 = 2.10-6.40 = 8.10-5(C)

⇒ Q2 = quận 3 = Q23 = 8.10-5(C)

+ bởi đó: 

 

*

c) bạn dạng A tích điện dương, phiên bản B tích năng lượng điện âm. Đi từ bỏ M cho N qua C2 theo chiều từ bạn dạng âm sang phiên bản dương nên:

 

*

- Vậy hiệu điện nuốm giữa 2 đầu đoạn UMN = -80/3(V).

Xem thêm: Trường Thpt Lê Lợi Pleiku, Gia Lai, Trường Trung Học Phổ Thông Lê Lợi


Như vậy, với nội dung bài viết về tụ điện, tụ năng lượng điện phẳng, tụ mắc thông liền và song song bao gồm lời giải sinh hoạt trên, hi vọng các em đã làm rõ hơn ngôn từ này. Qua đây những em cũng thấy bài bác tập tụ năng lượng điện cũng không quá khó, mặc dù các công thức phải được ghi nhớ thật cẩn thận và cẩn thận để vận dụng.