Điện dung và Tụ điện

1 1 PHẦN III: Đại học Quốc Gia TpHCM Trường Đại học Bách khoa 2 2 Nội dung v Điện dung v Tụ ñiện phẳng  Khái niệm  Tụ ñiện phẳng 1 Farad v Năng lượng của tụ ñiện v Ghép nối tụ  Ghép song song  Ghép nối tiếp Đại học Quốc Gia TpHCM Trường Đại học Bách khoa 3 3 ( () () QCoulomb CFara VVon = Điện dung vật dẫn cô lập là ñiện tích cần thiết cung cấp ñể ñiện thế vật dẫn tăng lên một vôn Điện dung của vật dẫn cô lập Đại học Quốc Gia TpHCM Trường Đại học Bách khoa 4 4 Điện dung tụ ñiện § Tụ ñiện ñược ñịnh nghĩa là một hệ thống gồm hai hay nhiều vật dẫn ñược gọi làcác bản của tụ ñiện ñặt cách ñiện với nhau. § Điện dung C của một tụ ñiện ñược ñịnh nghĩa là thương số giữa ñộ lớn ñiện tích của các tụ ñiện vàgiá trị tuyệt ñối của hiệu ñiện thế giữa các bản tụ. Surface = A Đại học Quốc Gia TpHCM Trường Đại học Bách khoa 5 5 Điện dung (tt) § § Đơn v Đơn v ị ị : Fara (F) : Fara (F) – – 1 F = 1 C / V 1 F = 1 C / V – – Fara th Fara th ì ì r r ấ ấ t l t l ớ ớ n n § § Ta th Ta th ườ ườ ng g ng g ặ ặ p p µ µ F (10 F (10 - - 6 6 F) hay pF (10 F) hay pF (10 - - 12 12 F) F) § Khái niệm vàkí hiệu V 2 (> V 1 ) Q V 1 C Q = C(V 2 -V 1 ) QQ C UV  ≡=  ∆  U=∆V : HĐT Đại học Quốc Gia TpHCM Trường Đại học Bách khoa 6 6 Tụ ñiện phẳng Surface = A  Điện dung của tụ ñiện phụ thuộc vào dạng hình học của tụ ñiện  Với một tụ ñiện phẳng, những bản tụ là những mặt phẳng song song ñược ngăn cách nhau bằng ñiện môi ở khoảng cách làd. Đại học Quốc Gia TpHCM Trường Đại học Bách khoa 7 7 Tính C của tụ ñiện phẳng Tính V A -V B d -Q B +Q A A V A V B σ A σ B =- σ A 0 e z E = σ ε 0 ∫∫ −−=→⋅−= eA B dzdVdV A 0 0 )(dzE ε σ dVVVe V A BA 0 0 ε σ =−=− )()( 0 ε σ d A Q VV A Q A BA A A =−→= Hằng số ñiện môi d A C o ε= Đại học Quốc Gia TpHCM Trường Đại học Bách khoa 8 8 12 0 21 0 2 1 4 2. ln RR C RR l C R R πεε πεε = − = Điện dung của tụ cầu và trụ Đại học Quốc Gia TpHCM Trường Đại học Bách khoa 9 9 Tụ ñiện phẳng 1 Farad Giả sử tụ ñiện phẳng có ñiện dung là 1 Fara với khoảng cách hai bản tụ là d= 1 mm 1. Diện tích mỗi mặt phẳng là bao nhiêu ? 2. Nếu chúng ta cho hiệu ñiện thế giữa hai bản tụ là 2V, ñiện tích màchúng sẽ tích ñược làbao nhiêu? 0 0 ε ε Cd A d A C =⇔= Giải : 1) Đại học Quốc Gia TpHCM Trường Đại học Bách khoa 10 10 Tụ ñiện phẳng 1 Farad (tt) Điều này tương ứng với một bản tụ là10km vuông !! Khẳng ñịnh : Fara là một ñơn vị rất lớn C CV Q 2 2 1 = × = = mA 8 12 3 10131 10858 101 ., ., = × = − − 2) Đại học Quốc Gia TpHCM Trường Đại học Bách khoa [...]... Ctñ = Q / U Q Ctñ = Q / C1 + Q / C2 + _ +Q V U, Ctñ 1 Ctd = 1 C1 + -Q 1 C2 Ngh ch ñ o c a ñi n dung tương ñương b ng t ng c a ngh ch ñ o nh ng ñi n dung thành ph n 18 Đ i h c Qu c Gia TpHCM Trư ng Đ i h c Bách khoa K t thúc c t lõi Nh ng v n ñ quan tr ng c n n m trong ph n này: Đi n dung v t d n cô l p: Đi n dung t : Q C= U Q C= V Năng lư ng c a ñi n trư ng W = ∫ we dV V 1 2 we = εε 0 E 2 19 Đ i h c... tương ñương… + _ V Ceq + ( Q1 + Q2 ) – ( Q1 + Q2 ) 15 Đ i h c Qu c Gia TpHCM Trư ng Đ i h c Bách khoa Ghép t song song (tt) + _ V Ceq + (Q1+Q2) – (Q1+Q2) Ceq = (Q1 + Q2) / V = C1 + C2 M c song song – Đi n dung ñư c c ng l i 16 Đ i h c Qu c Gia TpHCM Trư ng Đ i h c Bách khoa Ghép t n i ti p +Q + _ U -Q +Q C1 Q1 = Q2 Đ nh lu t b o toàn ñi n tích! +Q -Q + U C1 , U1 _ U1 = Q / C1 U2 = Q / C2 C2 -Q U1 + U2 =