SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT CẨM THỦY 2 SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM TÊN ĐỀ TÀI PHÂN LOẠI VÀ KINH NGHIỆM GIẢI CÁC BÀI TẬP TỤ ĐIỆN TRONG CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÍ 11 GIÚP ÔN THI HSG VÀ ÔN THI TỐT NG[.]
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT CẨM THỦY SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM TÊN ĐỀ TÀI PHÂN LOẠI VÀ KINH NGHIỆM GIẢI CÁC BÀI TẬP TỤ ĐIỆN TRONG CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÍ 11 GIÚP ƠN THI HSG VÀ ÔN THI TỐT NGHIỆP THPT Người thực hiện: Lê Thế Thắng Chức vụ: Giáo viên SKKN thuộc môn: Vật lí THANH HỐ NĂM 2022 skkn MỤC LỤC NỘI DUNG Mở đầu TRANG 1.1 Lí chọn đề tài 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu Nội dung sáng kiến kinh nghiệm 2.1 Cơ sở lí luận sáng kiến kinh nghiệm 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm 2.3 Các sáng kiến kinh nghiệm giải pháp sử dụng để giải vấn đề 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động 27 giáo dục, với thân, đồng nghiệp nhà trường Kết luận, kiến nghị 27 3.1 Kết luận 27 3.2 Kiến nghị 27 skkn 1- MỞ ĐẦU 1.1 Lí chọn đề tài: Mỗi mơn học chương trình phổ thơng có vai trị quan trọng việc hình thành phát triển lực học sinh Môn Vật lí mơn khoa học thực nghiệm, môn học không dễ với học sinh THPT Vấn đề khó khơng mặt kiến thức lý thuyết vật lí bao quát, trừu tượng, chi phối nhiều tượng liên quan đến đời sống ngày mà cịn khó việc giải tập vật lí Trong đề thi HSG, thi Tốt nghiệp THPT phần tập thường chiếm tỉ lệ từ 50% - 60% Trong chương trình Vật lí phổ thơng phần tụ điện phần liên quan trực tiếp đến kỳ thi HSG thi TN THPT, tập phần tụ điện phong phú đa dạng, nhiều tập khó Để học sinh có kiến thức bao quát định hướng phương pháp giải dạng tập tụ điện xin nêu chuyên đề ôn tập “ Phân loại kinh nghiệm giải dạng tập tụ điện chương trình Vật lí 11 giúp ôn thi HSG thi TN THPT" 1.2 Mục đích nghiên cứu: Mục đích sáng kiến phân loại dạng tập tụ điện đưa pháp giải dạng tập phạm vi chương trình vật lí phổ thơng, giúp học sinh dễ dàng bao quát dạng tập định hướng cách giải để ôn tập 1.3 Đối tượng nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu đề tài kiến thức phần tụ điện, dạng tập liên quan phương pháp giải dạng tập 1.4 Phương pháp nghiên cứu: - Nghiên cứu tài liệu: Đọc tài liệu tham khảo liên quan đến đề tài, tổng hợp dạng tập, xây dựng phương pháp giải - Thực nghiệm sư phạm: Hướng dẫn học sinh ôn tập theo nội dung đề tài, sau cho học sinh làm khảo sát để đánh giá mức độ hiểu vận dụng học sinh 2- Nội dung sáng kiến kinh nghiệm: 2.1 Cơ sở lí luận sáng kiến kinh nghiệm: Lý thuyết tụ điện I Tụ điện - Định nghĩa: Tụ điện hệ hai vật dẫn đặt gần ngăn cách lớp chất cách điện Mỗi vật dẫn tụ - Tụ điện phẳng: Gồm hai kim loại phẳng có kích thước lớn, đặt đối diện song song cách điện với - Điện tích tụ: Là điện tích dương tụ II Điện dung tụ điện Công thức định nghĩa điện dung tụ điện: skkn * Đơn vị điện dung Fara (F) Fara điện dung tụ điện mà đặt vào hai tụ điện hiệu điện V hiệu điện tích C * Đổi đơn vị: = 10–6F; 1nF = 10–9F ;1 pF =10–12F Công thức điện dung: tụ điện phẳng theo cấu tạo: Với S diện tích đối diện hai tụ, cách hai tụ số điện môi, d khoảng Bộ tụ ghép : GHÉP NỐI TIẾP Cách mắc : Bản thứ hai tụ nối với thứ tụ 2, tiếp tục Điện tích QB = Q1 = Q2 = … = Qn Hiệu điện UB = U1 + U2 + … + Un Điện dung Đặc biệt * Nếu có n tụ giống mắc nối tiếp : U = nU1 ; * Mạch mắc nối tiếp mạch phân chia hiệu điện Lưu ý * Nếu có n tụ giống mắc song : QAB = nQ1 ; Cb = nC1 * Mạch mắc song song mạch phân điện tích : Q1 = Q2 = Q - Q1 CB > C1, C2, C3 U2 = U – U1 Ghi GHÉP SONG SONG Bản thứ tụ nối với thứ tụ 2, 3, … QB = Q1 + Q2 + … + Qn UB = U1 = U2 = … = Un CB = C1 + C2 + … + Cn CB < C1, C2 … Cn Năng lượng tụ điện: Tụ điện tích điện tích luỹ lượng dạng lượng điện trường bên lớp điện môi Q ƯW= 2C 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm: Qua thực tế giảng dạy nhiều năm trường THPT Cẩm Thủy 2, nhiều đối tượng học sinh, kết hợp với việc tham khảo ý kiến đồng nghiệp giảng dạy môn, nhận thấy đa số học sinh giải tập tụ điện lúng túng, việc tư cách giải chậm, chưa bao quát dạng tập tụ điện, đơi cịn nhầm lẫn kiến thức số dạng tập 2.3 Các sáng kiến kinh nghiệm giải pháp sử dụng để giải vấn đề: skkn Dựa kiến thức vận dụng để giải tốn, chia tập phần tụ điện lớp 11 thành dạng: Bài tập dạng 1: Điện dung, điện tích, hiệu điện thế, lượng tụ phẳng Phương pháp: Áp dụng công thức liên hệ: + Điện dung tụ phẳng: Trong đó: S diện tích phần đối xứng tụ; d khoảng cách hai tụ; ε số điện môi + Điện tích tụ: Q = C.U + Cường độ điện trường hai tụ: E = U/d + Năng lượng điện trường: Lưu ý: Khi tụ nối với nguồn: U = const Khi tụ ngắt khỏi nguồn: Q = const Hằng số k = 9.109Nm2/C2 Bài tập áp dụng: Ví dụ 1: Một tụ phẳng có hình trịn bán kính 10 cm, khoảng cách hiệu điện thến hai tụ cm; 108 V Giữa hai khơng khí Tìm điện tích tụ điện Hướng dẫn: Ta có điện dung tụ điện Điện tích tụ Q = CU = 2,78.10-11.108 = 3.10-9 C Ví dụ 2: Một tụ điện phẳng khơng khí có điện dung 500 pF tích điện đến hiệu điện 300 V a) Ngắt tụ khỏi nguồn, nhúng vào chất điện mơi lỏng có số điện mơi Hiệu điện thế, lượng điện trường giữa hai bản tụ điện bằng bao nhiêu? b) Vẫn nối tụ với nguồn, nhúng vào chất điện môi lỏng Hiệu điện thế, lượng điện trường giữa hai bản tụ bằng bao nhiêu? Hướng dẫn: a) Khi đặt khơng khí điện tích tụ là: Q = CU = 500.10-12.300 = 1,5.10-7 C Ngắt tụ khỏi nguồn nhúng vào chất điện mơi thì: - Điện tích tụ khơng đổi Q’ = Q = 1,5.10-7 C - Điện dung tụ tăng - Hiệu điện tụ lúc là: skkn - Năng lượng lòng bản tụ: b) Vẫn nối tụ với nguồn và nhúng vào chất điện môi thì: - Hiệu điện thế tụ không đổi: U’ = U = 300 V - Điện dung tụ tăng: - Điện tích tích tụ tăng : Q = C’U’ = 300.10-9 C - Năng lượng lòng tụ tăng: Ví dụ 3: Tụ điện phẳng khơng khí điện dung 2pF được tích điện ở hiệu điện thế 600 V a) Tính điện tích Q của tụ b) Ngắt tụ khỏi nguồn, đưa hai bản tụ xa để khoảng cách tăng gấp Tính C 1, Q1, U1, W1 của tụ c) Vẫn nối tụ với nguồn, đưa hai bản tụ xa để khoảng cách tăng gấp lần Tính C2, Q2, U2 của tụ Hướng dẫn: a) Điện tích của tụ: Q = CU = 2.10-2.600 = 1,2.10-9 C b) Khi ngắt tụ khỏi nguồn: điện tích tụ không đổi nên Q1 = Q = 1,2.10-9 C Điện dung của tụ điện: Hiệu điện thế của tụ điện: c) Khi vẫn nối tụ với nguồn điện: hiệu điện thế giữa hai bản tụ không đổi: U2 = U = 600 V Điện dung của tụ: Điện tích của tụ: Q2 = C2U2 = 10-12.600 = 0,6.10-9 C Ví dụ 4: Hai tụ điện phẳng có dạng hình trịn bán kính 60 cm, khoảng cách 2mm Giữa hai không khí Có thể tích điện cho tụ điện skkn điện tích lớn để tụ điện không bị đánh thủng ? Biết điện trường lớn mà khơng khí chịu 3.105 V/m Hướng dẫn: Điện dung tụ điện Hiệu điện lớn đặt vào hai đầu tụ là: U = Ed = 3.105.0,002 = 600 V Điện tích lớn tụ tích được để khơng bị đánh thủng là: Q = CU = 5.10-9.600 = 3.10-6 C Bài tập Câu 1: Một tụ phẳng có hình trịn bán kính 10 cm, khoảng cách hiệu điện hai tụ cm, 108 V Giữa hai khơng khí Điện tích tụ điện A 3.10-7 C B 3.10-10 C C 3.10-8 C D 3.10-9 C Câu 2: Một tụ điện phẳng đặt khơng khí mắc vào hai cực nguồn điện có hiệu điện 50 V Ngắt tụ điện khỏi nguồn kéo cho khoảng cách hai tụ tăng lên gấp hai lần Hiệu điện tụ điện A 50 V B 25 V C 100 V D 75 V Câu 3: Nối hai tụ điện phẳng với hai cực nguồn điện Sau ngắt tụ điện khỏi nguồn đưa vào hai chất điện mơi có số điện môi ε Điện dung C, điện U hai tụ điện thay đổi ? A C tăng; U tăng B C tăng; U giảm C C giảm; U giảm D C giảm; U tăng Câu 4: Hai tụ điện phẳng có dạng hình trịn bán kính 60 cm, khoảng cách hai mm Giữa hai khơng khí Điện dung tụ điện A 5.103 pF B 5.104 pF C 5.10-8 F D 5.10-10 F Câu 5: Hai tụ điện phẳng có dạng hình trịn bán kính 60 cm, khoảng cách mm Giữa hai khơng khí Có thể tích điện cho tụ điện điện tích lớn để tụ điện không bị đánh thủng ? Biết điện trường lớn mà khơng khí chịu 3.105 V/m A 3,0.10-7 C B 3,6.10-6 C C 3.10-6 C D 3,6.10-7 C Câu 6: Cách không dùng để tăng điện dung tụ phẳng khơng khí ? A Thêm lớp điện môi hai bản B Giảm khoảng cách hai C Tăng khoảng cách hai bản D Tăng diện tích hai Câu 7: Đối với tụ điện phẳng, tăng số điện môi lên hai lần, giảm khoảng cách d hai tụ nửa so với lúc đầu điện dung tụ A giảm lần B tăng lần C không đổi D tăng lần skkn Câu 8: Một tụ điện phẳng có điện dung 7,0 nF chứa đầy điện mơi Diện tích 15 cm2 và khoảng cách hai 10-5 m Hỏi số điện môi chất điện môi tụ điện ? A 5,28 B 2,56 C 4,53 D 3,63 Câu 9: Nếu hiệu điện hai tụ tăng lần điện dung tụ A tăng lần B giảm lần C tăng lần D không đổi Bài tập dạng 2: Ghép tụ điện chưa tích điện Ghép nới tiếp: Ub = U1 + U2 + U3 + Qb = Q1 = Q2 = Q3 = … Ghép song song: Cb = C1 + C2 + … + Cn Ub = U1 = U2 = U3 = … Qb = Q1 + Q2 + Q3 + … Lưu ý: + Nếu tốn có nhiều tụ mắc hỡn hợp, ta cần tìm cách mắc tụ điện mạch tính tốn + Khi tụ điện bị đánh thủng, trở thành vật dẫn (dây dẫn) + Sau ngắt tụ điện khỏi nguồn giữ tụ điện lập điện tích Q tụ khơng thay đổi Ví dụ 1: Một gồm ba tụ ghép song song C1 = C2 = C3/2 Khi tích điện nguồn có hiệu điện 45 V điện tích tụ điện 18.10 -4 C Tính điện dung tụ điện Hướng dẫn: Ta có: Các tụ ghép song song nên Cb = C1 + C2 + C3 = 2C3 → C1 = C2 = 10 μF Ví dụ 2: Cho mạch điện hình vẽ Biết C 1 = μF, C2 = μF, C3 = μF, C4 = μF, UAB = 60 V Tính: skkn a) Điện dụng tụ b) Điện tích hiệu điện thê tụ c) Hiệu điện UMN Hướng dẫn: a) Từ mạch điện suy ra: [(C2 nt C3) // C4] nt C1 + Ta có: b) Ta có: Q = Q1 = Q234 = 1,2.10-4C Suy ra: U4 = U24 = U234 = 40 V + Lại có: Q4 = C4U4 = 4.10-5 C; Q23 = C23U23 = 8.10-5 C = Q2 = Q3 + Do đó: c) Bản A tích điện dương, B tích điện âm Đi từ M đến N qua C 2 theo chiều từ âm sang dương nên: Ví dụ 3: Cho mạch điện hình vẽ Biết C 2 = μF; C3 = μF; C4 = μF Tính Cx để điện dung tụ C = μF A μF B 12 μF C μF skkn D μF 10 Hướng dẫn: Vẽ lại mạch điện ta mạch (Cx // C4) nt (C2 // C3) Ta có C23 = C2 + C3 = 10 μF; Để điện dung tụ C = μF → C4x = Cx + C4 = 10 μF → Cx = 6μF Ví dụ nâng cao: Ví dụ 1: mợt số tụ điện điện dung Co = 3μF Nêu cách mắc dùng ít tụ nhất để có điện dung 5μF Vẽ sơ đồ cách mắc này Hướng dẫn: Bộ tụ có điện dung 5μF > Co → Co mắc song song với C1 → C1 = – = μF C1 = 2μF < Co → C1 gồm Co mắc nối tiếp với C2: → C2 = 6μF Thấy C2 = 6μF = Co + Co → C2 gồm Co mắc song song với Co Vậy phải dùng ít nhất tụ Co và mắc hình vẽ Ví dụ 2: Hai tụ khơng khí phẳng C1 = 0,2 μC, C2 = 0,4 μC mắc song song Bộ tụ được tích điện đến hiệu điện thế U = 450 V rồi ngắt khỏi nguồn Sau đó lấp đầy khoảng giữa bản C2 bằng điện môi ε = Tính hiệu điện thế bộ tụ và điện tích mỗi tụ Hướng dẫn: Điện dung của bộ tụ trước ngắt khỏi nguồn: C = C1 + C2 = 0,2 + 0,4 = 0,6 μF Điện tích của bộ tụ: Q = CU = 0,6.10-6.450 = 2,7.10-4 C Điện dung của tụ C2 sau lấp đầy điện môi: C2’ = = εC2 = 2.0,4 = 0,8 μF Điện dung của bộ tụ sau lấp đầy C2 bằng điện môi: C’ = C1 + C2’ = 0,2 + 0,8 = μF skkn 15 ε C ε S = k π d C1 = - Tụ điện C2 tụ khơng khí có diện tích đối diện S/2, khoảng cách 2d/3 có điện dung: C2 = C S = 2.k π.2d - Tụ điện C3 tụ khơng khí có diện tích đối diện S/2, khoảng cách d có điện dung: C3 = C S = 2.k π.d ε+1 Từ ta tính C = C0 ε+1 b) Đối với hinh (b) có tụ mắc theo sơ đồ: C3// (C2 nt C1 nt C4) // C5 - Tụ C3 tụ không khí có diện tích đối diện S3 , khoảng cách d3 C0 S3 = d, có điện dung C3= S - Tụ C4 tụ điện khơng khí có diện tích đối diện S4, khoảng cách d C0 d2 d4, có điện dung C4= - Tụ C1 tụ điện mơi có diện tích đối diện S1 khoảng cách d1, có điện dung C2 = d ε C 2.dL3 - Tụ C2 tụ điện khơng khí có diện tích đối diện S2, khoảng cách d C0 d2, có điện dung C2= d - Tụ C5 tụ khơng khí có diện tích đối diện S5, khoảng cách d, có điện dung C5 = S .C S Trong S1 = S2 =S4 Từ ta dễ dàng tính C = C0 ε+1 ε+1 skkn 16 Nhận xét: + Với vị trí điện mơi tụ điện điện đung tụ không thay đổi + Với nhừng toán học sinh phần lớn chưa hình dung tụ ghép Ví dụ 8: Cho mạch tụ hình, biết: C1 = μ F, C2 =4 μ F, C3 = μ F, C4 = μ F, C5 = μ F Hãy tính điện dung Hướng dẫn Dấu điện tích tụ điện quy ước hình vẽ: Gọi điện tích tụ q, q = q1 + q3 = q2 + q4 Điện dung toàn mạch là: C = q U Chọn điện nút B 0: VB = ⇒ VA = U Phương trình điện tích nút là: Nút C : q1 = q2 + q5 (1) Nút D : q4 = q3 + q5 (2) Phương trình điện tích tụ điện q1 = C1(VA – VC) = 6U – 6VC (3) q2 = C2 (VC – VB) = 4VC (4) q3 = C3 (VA – VD) = 8U – 8VD (5) q4 = C4( VD - VB) = 5VD (6) q5 C5(VC – VD) = 2VC -2VD (7) 26 ,5 54 U U Giải hệ gồm phương trình ta được: VC = 44 , VD = 88 105 136 U U Từ ta rút : q1 = 44 q3 = 44 241 q 241 U = ≈4,8 μF ⇒ q = 44 ⇒ C = U 44 Nhận xét : Học sinh chưa thành thạo việc chọn điện nút , viết phương trình điện tích cho nút cơng việc giải hệ cịn han chế Ví dụ 9: Cho mach tụ hình, biết tụ điện có cùn điện dung C Hãy tính điện tích tụ điện skkn 17 Hướng dẫn Dấu điện tích tụ quy ước hình Chọn điện nút C 0: VC = Ta có : VD – VC = E2 ⇒ VD = E2 - áp dụng phưong trình điện tích cho đoạn mạch ta được: q1 = C [ ( V A−V C ) + E ] = CVA + CE1 (1) q2 = C(VC - VA) = - CVA (2) q3 = C(VD - VA) = CE2 - CVA (3) q4 = C [ ( V D −V A ) + E ] =CE2 −CV A +CE (4) - áp dụng phưong trình điện tích cho nối với nút A ta được: q1 = q2 + q3 + q4 (5) E2 +E3 −E1 Giải hệ phương trình ta được: VA = Thay giái trị VA vào phương trình (1) đến (4) ta được: E1 +2 E +E3 q1 = C , E2 −3 E3 + E1 q4 = C E2 +E3 −E1 q2 = - C , E2 −E3 +E1 q3 = C , Nhận xét: Phần lớn học sinh gặp lúng túng gặp toán tương tự (Những tốn mà mạch tụ có nhiều nguồn) Khi ta xem nguồn dây nối phương trình điện tích cho nối với nút viết bình thường (Xem phương trình (5) ví dụ bạn hiểu được) Một điều đáng ý việc quy ước dấu tụ tuỳ ý, kết cuối có giá trị âm dấu tụ đổi lại B Bài tập Bài 1: Có ba tụ điện C1 = nF, C2 = nF, C3 = 20 nF mắc hình Nối tụ điện với hai cực nguồn điện có hiệu điện 30 V Tính hiệu điện tụ Bài 2: Bốn tụ điện mắc thành theo sơ đồi C 1 = 1μF; C2 = 3μF; C3 = 3μF Khi nối hai điểm M, N với nguồn điện tụ điện C 1 có điện tích Q1 = 6μC tụ điện có điện tích Q = 15,6 μF Tính hiệu điện đặt vào tụ điện điện dung tụ điện C4 ? skkn 18 Bài 3: Có tụ điện C1 = 2μF, C2 = C3 = 1μF mắc hình vẽ Nối hai đầu tụ vào hai cực nguồn điện có hiệu điện U = V Tính điện tích tụ điện Bài 4: Cho tụ điện C1 = μF, C2 = μF, C3 = μF, C4 = μF, C5 = μF mắc hình vẽ Điện áp hai đầu mạch UAB = 12 V Giá trị UNM là C Bài tập trắc nghiệm: Câu 1: Có ba tụ điện C1 = C2 = C; C3 = 2C Để có điện dung tụ Cb = C tụ ghép theo cách ? A C1 nt C2 nt C3 B C1 // C2 // C3 C (C1 nt C2) // C3 D (C1 // C2) nt C3 Câu 2: Hai tụ điện có điện dung C1 = 2μF, C2 = 3μF mắc nối tiếp nối vào nguồn điện có hiệu điện 50 V Hiệu điện tụ điện A U1 = 20 V; U2 = 30 V B U1 = 30 V; U2 = 20 V C U1 = 10 V; U2 = 20 V D U1 = 30 V; U2 = 10 V Câu 3: Đặt hiệu điện U vào hai đầu đoạn mạch gồm hai tụ điện C 1 và C2 ghép nối tiếp Kết luận sau ? A Điện dung tương đương tụ C = C1 + C2 B Điện tích tụ xác định bới Q = Q1 + Q2 C Điện tích tụ có giá trị D Hiệu điện tụ có giá trị Câu 4: Hai tụ điện C1 = 3μF; C2 = 6μF ghép nối tiếp vào đoạn mạch AB với UAB = 10 V Hiệu điện tụ C2 là A 20/3 V B 10/6 V C 7,5 V D 10/3 V Câu 5: Hai tụ điện có điện dung C1 = 0,4μF, C2 = 0,6 μF ghép song song với mắc vào nguồn điện có hiệu điện U < 60 V hai tụ điện có điện tích 3.10-5 C Tính hiệu điện U A 55 V B 50 V C 75 V D 40 V Bài tập dạng 3: Ghép tụ điện tích điện Sự dịch chuyển điện tích Để giải dạng tập ta áp dụng phương trình: + Phương trình hiệu điện thế: U = U1 + U2 + … (Mắc nối tiếp) U = U1 = U2 = … (Mắc song song) + Phương trình bảo tồn điện tích hệ cô lập: ∑ Qi = const skkn 19 + Điện lượng di chuyển qua đoạn mạch xác định bởi: Trong đó: tổng điện tích tụ nói lúc trước tổng điện tích tụ nối với đầu đoạn mạch lúc sau Ví dụ 1: Đem tích điện cho tụ điện C1 = μ F đến hiệu điện U1 = 300V, cho tụ điện C2 = μ F đến hiệu điện U2 = 220V rồi: a) Nối tích điện dấu với b) Nối tích điện khác dâu với c) Mắc nối tiếp hai tụ điện (hai âm nối với nhau) mắc vào hiệu điện U = 400V Tìm điện tích hiệu điện tụ tong trường hợp Hướng dẫn: - Điện tích tụ trước mắc thành mạch điện: q1 = C1U1 = 900 μ C, q2 = C2U2 = 400 μ C a) Khi nối dấu với (hình a) Coi tụ mắc song song : U1’ = U2’ áp dụng định luật bảo tồn điện tích cho a c : q1’ + q2’ = q1 + q2 =1300 ⇔ C1U1’ + C2U’2 = 1300 ⇔ 3U1’ + 2U2’ = 1300 ⇒ U1’ = U2’ = 260V ⇒ q1’ = 780 μ C, q2’ = 520 μ C b) Khi nối khác dấu với nhau: U1’ = U2’ - áp dụng định luật bảo toàn điện tích cho a d : q1’ + q2’ = q1 - q2 = 500 ⇔ C1U1’ + C2U’2 = 500 ⇔ 3U1’ + 2U2’ = 500 ⇒ U1’ = U2’ = 100V ⇒ q1’ = 300 μ C, q2’ = 200 μ C c) Khi mắc nối tiếp tụ điện Giả sử điện tích tụ điện có dấu hình vẽ U1’ + U2’ = U = 400V (1) áp dụng dịnh luật bảo tồn điện tích cho b d - q1’ + q2’ = - q1 - q2 = -1300 ⇔ - C1U1’ + C2U’2 = - 1300 ⇔ - 3U1’ + 2U2’ = -1300 (2) Từ (1) (2) ta U1’ = 420V, U2’ = - 20V ⇒ q1’ = 1260 μ C, q2’ = -40 μ C skkn 20 Nhận xét : Học sinh thường gặp khó khăn viết phương trình điện tích cho tụ lúc tụ tích điện chưa ghép với sau ghép với Ví dụ 2: Tích điện cho tụ điện có điện dung C 1 = 20 μF, hiệu điện 200 V Sau nối tụ điện C1 với tụ điện C2 có điện dung 10μF, chưa tích điện Sử dụng định luật bảo tồn điện tích, tính điện tích tụ điện sau nối chúng song song với Hướng dẫn: Đặt U = 200 V, C1 = 20 μF, Q điện tích tụ lúc đầu : Q = C 1U = 20.10-6.200 = 4.10-3 C Sau ghép tụ song song với gọi Q 1, Q2 là điện tích tụ, U' hiệu điện hai tụ Q1 = C1U’; Q2 = C2U’ → Q = Q1 + Q2 = (C1 + C2)U’ Ví dụ 3: Hai tụ điện có điên dung C 1 = 2μF, C2 = 3μF tích điện đến hiệu điện U1 = 200 V, U2 = 400 V Sau nối hai cặp tích điện dấu hai tụ điện với Hiệu điện tụ có giá trị sau ? Hướng dẫn Vì hai cặp tích điện dấu hai tụ điện nối với nên hai tụ ghép song song với nhau: Cb = C1 + C2 = + = μF Nối hai cặp tích điện dấu điện tích tụ là: Qb = Q1 + Q2 = C1U1 + C2U2 = 2.200 + 3.400 = 1600 μC Ví dụ 4: Hai tụ điện có điện dung C 1 = μF, C2 = μF tích điện đến hiệu điện U1 = 200 V, U2 = 400 V Sau nối hai cặp tích điện dấu hai tụ điện với Hiệu điện tụ có giá trị sau ? A 120 V B 200 V C 320 V D 160 V Bài tập dạng 4 : Điện tích điện trường hai tụ điện * Trường hợp điện tích cân bằng: =0 skkn ... pháp giải dạng tập tụ điện xin nêu chuyên đề ôn tập “ Phân loại kinh nghiệm giải dạng tập tụ điện chương trình Vật lí 11 giúp ơn thi HSG thi TN THPT" 1.2 Mục đích nghiên cứu: Mục đích sáng kiến phân. .. song cách điện với - Điện tích tụ: Là điện tích dương tụ II Điện dung tụ điện Công thức định nghĩa điện dung tụ điện: skkn * Đơn vị điện dung Fara (F) Fara điện dung tụ điện mà đặt vào hai tụ điện. .. lí luận sáng kiến kinh nghiệm: Lý thuyết tụ điện I Tụ điện - Định nghĩa: Tụ điện hệ hai vật dẫn đặt gần ngăn cách lớp chất cách điện Mỗi vật dẫn tụ - Tụ điện phẳng: Gồm hai kim loại phẳng có kích