Các dạng bài tập vật lí lớp 11 phần (98)

Công thức tính tụ điện mắc song song 1 Công thức Tụ điện ghép song song + Công thức tính điện dung C của tụ điện khi mắc song song b 1 2 nC C C C= + + + + Công thức tính điện tích Q của tụ điện khi mắ[.]

Cơng thức tính tụ điện mắc song song Cơng thức - Tụ điện ghép song song + Công thức tính điện dung C tụ điện mắc song song: Cb = C1 + C2 + + Cn + Cơng thức tính điện tích Q tụ điện mắc song song: Q + Q1 + Q2 + + Qn + Cơng thức tính hiệu điện U tụ điện mắc song song: UAB = U1 = U2 = = Un - Công thức tính điện dung C tụ điện mắc tụ C1 C2 song song: Cb = C1 + C2 - Cơng thức tính điện dung C tụ điện n tụ giống ghép song song: C b = nC Chú ý: - Nếu ban đầu tụ chưa tích điện, ghép song song tụ điện có hiệu điện - Nếu ban đầu tụ điện (một số tụ điện bộ) tích điện cần áp dụng định luật bảo tồn điện tích (tổng đại số điện tích hai nối với dây dẫn bảo tồn, nghĩa tổng điện tích hai trước nối với tổng điện tích chúng sau nối) Mở rộng + Nối tụ vào nguồn: U = số + Ngắt tụ khỏi nguồn: Q = số Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Cho mạch điện gồm tụ điện C1 = 3µF, C2 = 2µF mắc song song Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện UAB = 25V a/ Vẽ hình b/ Tính điện dung tương đương tụ c/ Tính điện tích hiệu điện tụ Hướng dẫn giải: a) Vẽ hình b) Do tụ mắc song song nên Cb = C1 + C2 = + = 5F c) Do tụ mắc song song UAB = U1 = U2 = 25V Q = C1.U1 = 3.25 = 75C + Điện tích tụ  Q = C2 U = 2.25 = 50C Ví dụ 2: Hai tụ khơng khí phẳng C1 = 0,2 μC, C2 = 0,4 μC mắc song song Bộ tụ tích điện đến hiệu điện U = 450 V ngắt khỏi nguồn Sau lấp đầy khoảng giữa C2 điện môi ε = Tính hiệu điện tụ điện tích tụ Hướng dẫn giải: - Trước ngắt khỏi nguồn Do hai tụ mắc song song, ta có: + Điện dung tụ: C = C1 + C2 = 0,2 + 0,4 = 0,6 μF + Điện tích tụ: Q = CU = 0,6.10-6.450 = 2,7.10-4 C - Sau ngắt khỏi nguồn + Điện dung tụ C2 sau lấp đầy điện môi: C2’ = S = εC2 = 2.0,4 = 0,8 4kd μF + Điện dung tụ sau lấp đầy C2 điện môi: C’ = C1 + C2’ = 0,2 + 0,8 = μF + Ngắt tụ khỏi nguồn điện tích khơng đổi: Q’ = Q = 2,7.10-4 C Q' 2,7.10−4 = = 270V + Hiệu điện tụ sau ngắt khỏi nguồn: U ' = C' 10−6 Do tụ mắc song song nên U1’ = U2’ = 270 V + Điện tích tụ C1: Q1’ = C1U1’ = 0,2.10-6.270 = 5,4.10-5 C + Điện tích tụ C2: Q2’ = C2’U2’ = 0,8.10-6.270 = 2,16.10-5 C Ví dụ 3: Cho mạch điện hình vẽ C1 = μF, C2 = μF, C3 = μF, C4 = μF, UAB = 60 V Tính: a) Điện dụng tụ b) Điện tích hiệu điện thê tụ Hướng dẫn giải: a) Từ mạch điện suy ra: [(C2 nt C3) // C4] nt C1 + Ta có: C23 =  Cb = C C3 = 2F  C 234 = C23 + C4 = 3F C + C3 C1C234 = 2F C1 + C234 b) Ta có: Q = Q1 = Q234 = 1,2.10-4C  U1 = Q1 = 20V  U 234 = U − U1 = 40V C1 => U4 = U24 = U234 = 40 V + Lại có: Q4 = C4U4 = 4.10-5 C; Q23 = C23U23 = 8.10-5 C = Q2 = Q3 + Do đó: U2 = Q 80 Q 40 = V; U = = V C2 C3