Giải bài tập Vật lý 11 trang 36

Cho một tụ điện phẳng mà hai bản có dạng hình tròn bán kính 2 cm và đặt trong không khí. Hai bản cách nhau 2mm.

a) Tính điện dung của tụ điện đó

b) Có thể đặt một hiệu điện thế lớn nhất là bao nhiêu vào hai bản của tụ điện đó? Cho biết điện trường đánh thủng đối với không khí là 3.106 V/m

a) Điện dung của tụ điện:

\(\begin{align} & C=\dfrac{\varepsilon S}{{{9.10}^{9}}.4\pi d}=\dfrac{\varepsilon \pi {{R}^{2}}}{{{9.10}^{9}}.4\pi d} \\ & =\dfrac{1.{{({{2.10}^{-2}})}^{2}}}{{{9.10}^{9}}{{.4.2.10}^{-3}}}=0,{{055.10}^{-10}}F \\ & C=5,{{5.10}^{-12}}F=5,5\rho F \\ \end{align} \)

Hiệu điện thế lớn nhất giữa hai bản tụ là

b) \(U=E.d=3.10^{6}.2.10^{-3}=6.10^{3}=6000(V)\)

Đáp số:

a) \(C=5,5(ρF)\)

b) \(U=6000(V)\)

GHI CHÚ:

- Tụ điện là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau. Mỗi vật dẫn đó gọi là một bản tụ của tụ điện. Khoảng không gian giữa hai bản có thể là chân không hay bị chiếm bởi một chất điện môi nào đó.

- Điện dung đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện: \(C=\dfrac{Q}{U}\)

- Điện dung của tụ điện phẳng: \(C=\dfrac{\epsilon S}{9.10^9.4\pi d}\)

- Điện dung của bộ tụ ghép song song: \(C= C_1 + C_2 +...+C_n\)

- Điện dung của bộ tụ ghép nối tiếp: \(\dfrac{1}{C}=\dfrac{1}{C_1}+\dfrac{1}{C_2}+...+\dfrac{1}{C_n}\)

Hãy vẽ sơ đồ bộ tụ điện gồm ba tụ điện ghép song song và viết công thức tính điện dung của bộ tụ đó.

Sơ đồ bộ tụ điện gồm ba tụ điện ghép song song hình 7.1

Giải bài tập Vật lý 11 trang 36

Công thức tính điện dung của bộ tụ:

\({C_{ss}}=C_1+C_2+C_3\)

GHI CHÚ:

- Tụ điện là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau. Mỗi vật dẫn đó gọi là một bản tụ của tụ điện. Khoảng không gian giữa hai bản có thể là chân không hay bị chiếm bởi một chất điện môi nào đó.

- Điện dung đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện: \(C=\dfrac{Q}{U}\)

- Điện dung của tụ điện phẳng: \(C=\dfrac{\epsilon S}{9.10^9.4\pi d}\)

- Điện dung của bộ tụ ghép song song: \(C= C_1 + C_2 +...+C_n\)

- Điện dung của bộ tụ ghép nối tiếp: \(\dfrac{1}{C}=\dfrac{1}{C_1}+\dfrac{1}{C_2}+...+\dfrac{1}{C_n}\)