Giải vật lí 11 bài 6: Tụ điện
Nội dung bài gồm:
- I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
- II. GIẢI BÀI TẬP
- Giải câu 1: Tụ điện là gì? Tụ điện phẳng có...
- Giải câu 2: Làm thế nào để tích điện cho tụ điện...
- Giải câu 3: Điện dung của tụ điện là gì?...
- Giải câu 8*: Tích điện cho một tụ điện có điện dung...
- Giải câu 7: Trên vỏ của một tụ điện có ghi...
- Giải câu 6: Trong các trường hợp nào dưới đây...
- Giải câu 5: Gọi Q, C và U là điện tích, điện dung...
- Giải câu 4: Năng lượng của một tụ điện tích điện...
I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
A. Tụ điện
1. Khái niệm
Tụ điện là một hệ gồm hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách bằng một lớp các điện.
Công dụng: Tụ điện dùng để tích điện, nhiệm vụ phóng và tích điện trong các mạch điện xoay chiều.
2. Tính điện cho tụ
Để tích điện cho tụ, người ta nối hai bản tụ với hai cực của nguồn điện.
Bản tích điện dương nếu nối với cực dương của nguồn. Bản tích điện âm nếu nối với cực âm của nguồn.
Chú ý:
- Giữa hai bản tụ xảy ra nhiễm điện do hưởng ứng, điện tích của hai bản có độ lớn bằng nhau nhưng trái dấu nhau (âm – dương).
- Điện tích của tụ chính là độ lớn điện tích trên một bản tụ.
B. Điện dung của tụ
1.Định nghĩa
Điện dung của tụ là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ 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 tụ của nó.
$C = \frac{Q}{U}$ (Fara, kí hiệu: F)
Điện tích Q mà mỗi tụ điện nhất định tích được tỉ lệ thuận với hiệu điện thế U đặt giữa hai bản của nó.
Đơn vị của điện dung: Fara (F) là điện dung của một tụ mà nếu đặt giữa hai bản tụ của nó hiệu điện thế 1 V thì nó tích được 1 C.
2. Các loại tụ điện
Phân loại theo lớp điện môi giữa hai bản tụ: tụ không khí, tụ giấy, tụ mica...
Phân loại theo hình dạng hai bản tụ: tụ phẳng, tụ trụ, tụ cầu....
Ngoài ra còn có một loại tụ có điện dung thay đổi được gọi là tụ xoay. Điện dung của tụ xoay được tính theo công thức: $C = \frac{S}{k.4\pi .d}$ với $k = 9.10^{9}$.
3. Năng lượng của điện trường trong tụ điện
Khi tụ điện tích điện thì giữa hai bản tụ sẽ có một điện trường.
Khi tụ điện tích điện thì điện trường trong tụ điện sẽ dự trữ một năng lượng được gọi là năng lượng điện trường.
Công thức tính năng lượng của điện trường trong tụ là:
$W = \frac{Q^{2}}{2C}$.
II. GIẢI BÀI TẬP
Bài giải:
Tụ điện là một hệ gồm hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách bằng một lớp các điện.
Cấu tạo của tụ phẳng: gồm hai bản kim loại phẳng đặt song song với nhau và ngăn cách nhau bởi một lớp điện môi.
Bài giải:
Người ta tích điện cho tụ bằng cách nối hai bản tụ vào hai cực của nguồn điện.
Điện tích của tụ là độ lớn điện tích trên mỗi bản.
Bài giải:
Điện dung của tụ là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ 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 tụ của nó.
$C = \frac{Q}{U}$. (Fara, kí hiệu: F).
Giải câu 8*: Tích điện cho một tụ điện có điện dung...
Tích điện cho một tụ điện có điện dung 20 $\mu F$ dưới hiệu điện thế 60 V.Sau đó tháo tụ điện ra khỏi nguồn.
a, Tính điện tích q của tụ.
b, Tính công mà điện trường trong tụ sinh ra khi phóng điện tích $\triangle q = 0,001q$ từ bản dương sang bản âm.
c, Xét lức điện tích của tụ chỉ còn bằng $\frac{q}{2}$. Tính công mà điện trường trong tụ điện sinh ra khi phóng điện tích $\triangle q$ như trên từ bản dương sang bản âm lúc đó.
Bài giải:
a, Điện tích của tụ là: q = C.U = $20.10^{-6}.60 = 12.10^{-4}$ (C)>
b, Vì $\triangle q$ rất nhỏ nên sự thay đổi hiệu điện thế giữa hai bản tụ là không đáng kể, do đó công của lực điện sinh ra là:
A = $\triangle q$.U = 0,001q.U = 0,001.$12.10^{-4}$.60 = $72.10^{-6}$ (J).
c, Hiệu điện thế giữa hai bản tụ khi q’ = $\frac{q}{2}$ là:
U’ = $\frac{q’}{q}$.U = $\frac{U}{2}$ = $\frac{60}{2}$ = 30 (V).
Công của lực điện là: A’ = $\triangle q$. U’ = $36.10^{-6}$ (J).
Bài giải:
a, Điện tích của tụ là Q = C.U = $20.10^{-6}.120 = 24.10^{-4}$ (C).
b, Điện tích tối đa của tụ là: Q = C.Umax = $20.10^{-6}.200 = 4.10^{-3}$ (C).
Bài giải:
Chọn đáp án C.
Giải thích: Vì giấy tẩm dung dich muối ăn là một vật dẫn.
Bài giải:
Chọn đáp án D.
Giải thích: Dựa vào công thức tính điện dung của tụ: $C = \frac{S}{k.4\pi .d}$ với $k = 9.10^{9}$ ta có thể trả lời câu hỏi trên.
Lưu ý: Công thức $C = \frac{Q}{U}$ chỉ để định nghĩa điện dung của tụ.
Xem thêm lời giải Giải môn Vật lí lớp 11
- 👉 Giải vật lí 11 bài 1: Điện tích. Định luật Cu lông
- 👉 Giải vật lí 11 bài 2: Thuyết êlectron. Định luật bảo toàn điện tích
- 👉 Giải vật lí 11 bài 3: Điện trường và cường độ điện trường. Đường sức điện
- 👉 Giải vật lí 11 bài 4: Công của lực điện
- 👉 Giải vật lí 11 bài 5: Điện thế. Hiệu điện thế
- 👉 Giải vật lí 11 bài 6: Tụ điện
- 👉 Giải vật lí 11 bài 7: Dòng điện không đổi. Nguồn điện
- 👉 Giải vật lí 11 bài 8: Điện năng – Công suất điện
- 👉 Giải vật lí 11 bài 9: Định luật Ôm đối với toàn mạch
- 👉 Giải vật lí 11 bài 10: Ghép các nguồn điện thành bộ
- 👉 Giải vật lí 11 bài 11: Phương pháp giải một số bài toán về toàn mạch
- 👉 Giải vật lí 11 bài 13: Dòng điện trong kim loại
- 👉 Giải vật lí 11 bài 14: Dòng điện trong chất điện phân
- 👉 Giải vật lí 11 bài 15: Dòng điện trong chất khí
- 👉 Giải vật lí 11 bài 16: Dòng điện trong chân không
- 👉 Giải vật lí 11 bài 17: Dòng điện trong chất bán dẫn
- 👉 Giải vật lí 11 bài 19: Từ trường
- 👉 Giải vật lí 11 bài 20: Lực từ Cảm ứng từ
- 👉 Giải vật lí 11 bài 21: Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt
- 👉 Giải vật lí 11 bài 22: Lực Lo-ren-xo
- 👉 Giải vật lí 11 bài 24: Suất điện động cảm ứng
- 👉 Giải vật lí 11 bài 25: Tự cảm
- 👉 Giải bài 26 vật lí 11: Khúc xạ ánh sáng
- 👉 Giải vật lí 11 bài 27: Phản xạ toàn phần
- 👉 Giải vật lí 11 bài 12: Thực hành: Xác định suất điện động và điện trở trong của một pin điện hóa ( Phần 1)
- 👉 Giải vật lí 11 bài 12: Thực hành: Xác định suất điện động và điện trở trong của một pin điện hóa ( Phần 2)
- 👉 Giải vật lí 11 bài 18: Thực hành: Khảo sát đặc tính chỉnh lưu của điôt bán dẫn và đặc tính khuếch đại của tranzito ( Phần 1)
- 👉 Giải vật lí 11 bài 18: Thực hành: Khảo sát đặc tính chỉnh lưu của điôt bán dẫn và đặc tính khuếch đại của tranzito ( Phần 2)
- 👉 Giải vật lí 11 bài 23: Từ thông – Cảm ứng điện từ
- 👉 Giải vật lí 11 bài 28: Lăng kính
- 👉 Giải vật lí 11 bài 30: Giải bài toán về hệ thấu kính
- 👉 Giải vật lí 11 bài 31: Mắt
- 👉 Giải vật lí 11 bài 32: Kính lúp
- 👉 Giải vật lí 11 bài 33: Kính hiển vi
- 👉 Giải vật lí 11 bài 34: Kính thiên văn
- 👉 Giải vật lí 11 bài 35: Thực hành: Xác định tiêu cự của thấu kính phân kì (Phần 1)
- 👉 Giải vật lí 11 bài 35: Thực hành: Xác định tiêu cự của thấu kính phân kì (Phần 2)
Lớp 11 | Các môn học Lớp 11 | Giải bài tập, đề kiểm tra, đề thi Lớp 11 chọn lọc
Danh sách các môn học Lớp 11 được biên soạn theo sách giáo khoa mới của bộ giáo dục đào tạo. Kèm theo lời giải sách bài tập, sách giáo khoa, đề kiểm tra 15 phút, 45 phút (1 tiết), đề thi học kì 1 và học kì 2 năm học 2024 ngắn gọn, chi tiết dễ hiểu.
Toán Học
- Đề thi, đề kiểm tra Toán lớp 11
- SBT Toán lớp 11 Nâng cao
- SBT Toán 11 Nâng cao
- SGK Toán 11 Nâng cao
- SBT Toán lớp 11
- SGK Toán lớp 11
Vật Lý
- SBT Vật lí 11 Nâng cao
- SGK Vật lí lớp 11 Nâng cao
- SBT Vật lí lớp 11
- SGK Vật lí lớp 11
- Giải môn Vật lí lớp 11
Hóa Học
- Đề thi, đề kiểm tra Hóa lớp 11
- SBT Hóa học 11 Nâng cao
- SGK Hóa học lớp 11 Nâng cao
- SBT Hóa lớp 11
- SGK Hóa lớp 11
Ngữ Văn
Lịch Sử
Địa Lý
Sinh Học
- Đề thi, đề kiểm tra Sinh lớp 11
- SGK Sinh lớp 11 Nâng cao
- SBT Sinh lớp 11
- SGK Sinh lớp 11
- Giải môn Sinh học lớp 11
GDCD
Tin Học
Tiếng Anh
- Đề thi, đề kiểm tra Tiếng Anh 11 mới
- SBT Tiếng Anh lớp 11
- SGK Tiếng Anh lớp 11
- SBT Tiếng Anh lớp 11 mới
- SGK Tiếng Anh lớp 11 Mới