Bài tập 1

Bài tập Một tụ điện có ghi 100nF – 10V a/ Cho biết ý nghĩa số Tính điện tích cực đại tụ b/ Mắc tụ vào hai điểm có hiệu điện U = 8V Tính điện tích tụ c/ Muốn tích cho tụ điện điện tích 0,5µC cần phải đặt hai tụ hiệu điện Hướng dẫn Bài tập Tụ xoay có điện dung thay đổi từ C1 = 30pF đến C2 = 120pF góc xoay α biến thiên từ 0o đến 90o Viết biểu thức phụ thuộc điện dung vào góc xoay Biết điện dung tụ xoay hàm bậc góc xoay α Hướng dẫn Bài tập Một tụ điện phẳng có diện tích S = 100cm 2, khoảng cách hai d = 1mm, hai lớp điện mơi có ε = a/ Tính điện dung tụ điện b/ Dùng nguồn U = 100V để nạp điện cho tụ, tính điện tích mà tụ tích Hướng dẫn Bài tập Hai tụ điện phẳng hình trịn, tụ điện tích điện cho điện trường tụ 3.105V/m Khi điện tích tụ điện Q = 100nC Hãy tính bán kính Cho biết bên tụ điện khơng khí Hướng dẫn Bài tập Hai tụ điện phẳng có dạng hình trịn bán kính R = 2cm, đặt khơng khí, khoảng cách hai d = 2mm a/ Tính điện dung tụ điện b/ Có thể tích cho tụ điện tích lớn để tụ không bị đánh thủng? Cho biết điện trường đánh thủng khơng khí 3.106V/m Hướng dẫn Bài tập Tụ điện phẳng gồm hai tụ hình vuông cạnh a = 20cm, đặt cách d = 1cm, chất điện môi hai thủy tinh có ε = Hiệu điện hai tụ U = 50V a/ Tính điện dung tụ điện b/ Tính điện tích tụ điện Hướng dẫn Bài tập Một tụ điện phẳng có tụ cách d = 2mm Tụ điện tích điện hiệu điện U = 100V Gọi σ mật độ điện tích tụ đo thương số Q/S (Q điện tích, S diện tích) Tính mật độ điện tích σ tụ hai trường hợp a/ Điện môi khơng khí b/ Điện mơi dầu hỏa có ε = Hướng dẫn Bài tập Một tụ điện phẳng mắc vào hai cực nguồn điện có hiệu điện 50V Ngắt tụ điện khỏi nguồn kéo cho khoảng cách hai tụ tăng lên gấp đơi so với lúc đầu Tính hiệu điện tụ điện Hướng dẫn Bài tập Một tụ điện (điện mơi khơng khí) có điện dung C = 0,5µF mắc vào hai cực nguồn điện có hiệu điện U1 = 300V a/ Tính điện tích tụ b/ Ngắt tụ khỏi nguồn vào khoảng không gian hai tụ chất điện mơi có số điện mơi ε hiệu điện U2 50V Xác định số điện môi ε Hướng dẫn Bài tập 10 Một tụ điện (điện mơi khơng khí) có điện dung C = 0,2µF mắc vào hai cực nguồn điện có hiệu điện U = 200V a/ Tính hiệu điện tụ sau nhúng tụ điện vào dầu hỏa có số điện mơi ε =2, b/ Tính điện tích tụ trước sau nhúng tụ điện vào dầu hỏa có số điện mơi ε = Hướng dẫn Bài tập 11 Tụ phẳng khơng khí có điện dung C = 500pF, tích điện đến hiệu điện U = 300V a/ Tính điện tích Q tụ điện b/ Ngắt tụ điện khỏi nguồn Nhúng tụ điện vào chất lỏng có ε = Tính điện dung C 1, điện tích Q1 hiệu điện lúc c/ Vẫn nối tụ với nguồn Nhúng tụ vào chất lỏng có số điện mơi ε = Tính C 2; Q2 U2 Hướng dẫn Bài tập 12 Tụ phẳng khơng khí có điện dung C = 2pF, tích điện đến hiệu điện U = 600V a/ Tính điện tích Q tụ điện b/ Ngắt tụ điện khỏi nguồn đưa hai tụ xa để khoảng cách tăng gấp lần Tính điện dung C1, điện tích Q1 hiệu điện lúc c/ Vẫn nối tụ với nguồn, đưa hai tụ xa khoảng cách tăng gấp lần Tính C 2; Q2 U2 Hướng dẫn Bài tập 13 Một tụ điện phẳng khơng khí, có hai hình trịn bán kính R = 6cm đặt cách khoảng d = 0,5cm Đặt vào hai hiệu điện U = 10V Tính điện dung, điện tích lượng tụ điện Hướng dẫn Bài tập 14 Một tụ điện phẳng có khoảng cách hai d = 1mm nhúng chìm hẳn vào chất lỏng có số điện mơi ε = Diện tích tụ S = 200cm Tụ mắc vào nguồn có hiệu điện U= 200V Tính độ biến thiên lượng tụ đưa tụ khỏi chất lỏng hai trường hợp a/ Tụ mắc vào nguồn b/ Ngắt tụ khỏi nguồn trước đưa tụ khỏi chất lỏng Hướng dẫn Bài tập 15 Một tụ điện có điện dung C = 6µF mắc vào nguồn điện hiệu điện U = 100V Sau tụ ngắt khỏi nguồn, điện tích tụ điện phóng qua lớp điện môi tụ điện đến hết điện tích Tính nhiệt lượng tỏa điện mơi thời gian phóng điện Hướng dẫn Bài tập 16 Một tụ điện có điện dung C = 5µF, tích điện đến điện tích Q = 10 -3C Nối tụ điện vào acquy có hiệu điện khơng đổi U = 80V, tích điện dương nối vào cực dương, nối điện âm nối vào cực âm ácquy Hỏi lượng acquy tăng lên hay giảm Tăng giảm Hướng dẫn Bài tập 17 Tụ phẳng khơng khí tích điện nguồn điện có hiệu điện không đổi U Hỏi lượng tụ thay đổi tăng khoảng cách d hai tụ lên gấp đôi hai trường hợp sau a/ Vẫn nối tụ với nguồn b/ Ngắt khổi nguồn trước tăng Hướng dẫn Bài tập 18 Tụ điện khơng khí có khoảng cách hai tụ d = 5mm, diện tích tụ S = 100cm2 Tụ nạp điện nguồn điện khơng đổi U Sau nạp xong bắt đầu cho tụ phóng điện Kể từ lúc bắt đầu phóng điện tụ phóng hết điện, nhiệt lượng tỏa 4,19.10-3J Xác định U Hướng dẫn Bài tập 19 Năm tụ giống nhau, tụ có C = 0,2µF mắc nối tiếp Bộ tụ tích điện thu lượng 0,2mJ Tính hiệu điện tụ Hướng dẫn Bài tập 20 Việc hàn mối dây đồng thực xung phóng điện tụ C = 1mF tích điện đến hiệu điện U = 1,5kV, thời gian phát xung t = 2µs, hiệu suất thiết bị H = 4% Tính cơng suất trung bình hiệu dụng xung Hướng dẫn Bài tập 21 Tụ phẳng khơng khí có C = 10-10F tích đến hiệu điện U = 100V ngắt khỏi nguồn Tính cơng cần thực để tăng khoảng cách hai tụ lên gấp đôi Hướng dẫn Bài tập 22 Tụ phẳng khơng khí có C = 6µF tích đến hiệu điện U = 600V ngắt khỏi nguồn a/ Nhúng tụ vào điện môi lỏng có ε = 4, ngập 2/3 diện tích Tính hiệu điện tụ b/ Tính cơng cần thiết để nhấc tụ điện khỏi điện môi Bỏ qua trọng lượng tụ Hướng dẫn Bài tập 23 Một tụ điện phẳng khơng khí mắc vào nguồn điện có U = 200V Hai tụ điện cách d = 4mm Hãy tính mật độ lượng điện trường tụ Hướng dẫn Bài tập 24 Cho mạch điện gồm tụ điện C1 = 1µF; C2 = 1,5µF, C3 = 3µF mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện UABAB = 120V a/ Vẽ hình b/ TÍnh điện dung tương đương tụ c/ Tính điện tích hiệu điện tụ Hướng dẫn Bài tập 25 Cho mạch điện gồm tụ điện C1 = 3µF, C2 = 2µF mắc song song Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện UABAB = 25V a/ Vẽ hình b/ Tính điện dung tương đương tụ c/ Tính điện tích hiệu điện tụ Hướng dẫn Bài tập 26 Cho mạch điện hình vẽ Biết tụ C1 = 0,25µF, C2 = 1µF, C3 = 3µF, U = 12V Tính điện dung tương đương, điện tích hiệu điện tụ Hướng dẫn Bài tập 27 Cho mạch điện hình vẽ C1 =6µF, C2 = 3µF, C3 = 6µF, C4 = 1µF, UABAB = 60V Tính a/ Điện dung tụ b/ Điện tích hiệu điện tụ c/ Hiệu điện UMNMN Hướng dẫn Bài tập 28 Hai tụ khơng khí phẳng C1 = 0,2µF, C2 = 0,4µF mắc song song Bộ tụ tích điện đến hiệu điện U = 450V ngắt khỏi nguồn Sau lắp đầy khoảng hai tụ C2 chất điện mơi có ε = Tính hiệu điện tụ điện điện tích tụ Hướng dẫn Bài tập 29 Hai tụ khơng khí phẳng có C1 = 2C2, mắc nối tiếp vào nguồn U không đổi Cường độ điện trường C1 thay đổi lần nhúng C2 vào chất điện mơi có ε = Hướng dẫn Bài tập 30 Có ba tụ C1 = 2µF; C2 = 4µF; C3 = 6µF mắc nối tiếp Mỗi tụ có hiệu điện giới hạn Ughgh = 3000V Tính hiệu điện giới hạn tụ Hướng dẫn Bài tập 31 Cho ba tụ mắc hình vẽ, với C1 = 4µF, C2 = 2µF có hiệu điện giới hạn 500V, C3 = 3µF có hiệu điện giới hạn 300V Hỏi hai đầu A, B mắc vào nguồn điện có hiệu điện tối đa để tụ không bị hỏng Hướng dẫn Bài tập 32 Cho mạch hình vẽ C1 = 2µF, C2 = 4µF, C3 = 3µF, C4 = 6µF, C5 = 1µF biết UABAB = 20V a/ Tính điện dung tương đương tụ điện b/ Tính điện tích tụ điện c/ Tính hiệu điện hai điểm MN Hướng dẫn Bài tập 33 Một tụ điện khơng khí có hai cách khoảng d, diện tích S người ta đưa vào lớp điện mơi có diện tích S/2 bề dày d/2 có số điện mơi ε = 4, hình vẽ Điện dung tụ tăng lên hay giảm lần so với chưa có điện mơi Hướng dẫn Bài tập 34 Tính điện dung tụ điện phẳng khơng có diện tích S = 100cm2, khoảng cách hai d = 2mm Nếu đưa vào khoảng hai lớp điện mơi dày d' =1mm có số điện mơi ε = điện dung tụ điện lúc Hướng dẫn Bài tập 35 Một tụ điện phẳng có điện dung Co Tìm điện dung tụ điện đưa vào bên tụ điện mơi có số điện mơi ε, có diện tích đối diện băng fmột nửa diện tích tấm, có chiều dày phần ba khoảng cách hai tụ, có bề rộng bề rộng tụ, hai trường hợp hình vẽ Hướng dẫn Bài tập 36 Ba kim loại có diện tích S = 157cm đặt song song cách khoảng d = 5cm Các nối lại với nối vào nguồn hình vẽ Biết UABAB = 36V a/ Tính điện tích b/ Ngắt nguồn khỏi hệ thống tụ nhúng vào dầu hỏa có ε = Tính hiệu điện hai A, B lúc Hướng dẫn Bài tập 37 Ba kim loại phẳng giống đặt song song nối với A, B dây nối hình Diện tích S = 100cm khoảng ccsh hai liên tiếp d = 0,5cm Nối A, B với nguồn U = 100V a/ Tìm điện dung tương đương độ lớn điện tích kim loại b/ Ngắt A, B khỏi nguồn Dịch chuyển B theo phương vuông góc đoạn x Tính hiệu điện A, B theo x Áp dụng x = 0,5d Hướng dẫn Bài tập 38 Bốn kim loại phẳng giống đặt song song hình vẽ khoảng cách BD = 2AB = 2DE Nối A, E với nối B, D với nguồn U = 12V, kế ngắt nguồn Tìm hiệu điện B, D sau a/ Nối A với B b/ Khơng nối A, B lấp đầy khoảng B, D điện mơi có ε = Hướng dẫn Bài tập 39 Bốn kim loại phẳng hình trịn đường kính D = 12cm đặt song song cách đều, khoảng cách liên tiếp d = 1mm Nối A với D nối B với E vào nguồn U = 20V Tính điện dung tụ điện điện tích Hướng dẫn ... điện, nhiệt lượng tỏa 4 ,19 .10 -3J Xác định U Hướng dẫn Bài tập 19 Năm tụ giống nhau, tụ có C = 0,2µF mắc nối tiếp Bộ tụ tích điện thu lượng 0,2mJ Tính hiệu điện tụ Hướng dẫn Bài tập 20 Việc hàn mối... C = 1mF tích điện đến hiệu điện U = 1, 5kV, thời gian phát xung t = 2µs, hiệu suất thiết bị H = 4% Tính cơng suất trung bình hiệu dụng xung Hướng dẫn Bài tập 21 Tụ phẳng khơng khí có C = 10 -10 F... vẽ Biết tụ C1 = 0,25µF, C2 = 1? ?F, C3 = 3µF, U = 12 V Tính điện dung tương đương, điện tích hiệu điện tụ Hướng dẫn Bài tập 27 Cho mạch điện hình vẽ C1 =6µF, C2 = 3µF, C3 = 6µF, C4 = 1? ?F, UABAB =