Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh , nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm [r]
(1)Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai
CHUYÊN ĐỀ GIẢI BÀI TẬP VỀ TỤ
ĐIỆN PHẲNG
1 PHƯƠNG PHÁP GIẢI - Điện dung tụ điện phẳng:
o
9
S S 9.10
C
d d
= =
- Trong đó:
S là diện tích phần đối diện giữa bản tụ (m2)
d là khoảng cách giữa bản tụ (m) ε là hệ số điện môi
- Đới với tụ điện biến thiên phần đới diện hai bản thay đổi
- Công thức áp dụng cho trường hợp chất điện môi lấp đầy khoảng không gian giữa hai bản Nếu lớp điện môi chiếm phần khoảng không gian giữa hai bản cần phải phân tích, lập luận tính điện dung C tụ điện
2 VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Một tụ phẳng có bản hình trịn bán kính 10 cm, khoảng cách hiệu điện hai bản tụ cm; 108 V Giữa hai bản khơng khí Tìm điện tích tụ điện
Giải Ta có điện dung tụ điện:
2
9
11
S
9.10 9.10 0,12
2, 78.10 4.9.10 0, 01
R C
d d
F
−
= =
= =
Điện tích tụ:
Q = CU = 2,78.10-11.108 = 3.10-9 C
Ví dụ 2: Cho tụ điện phẳng mà hai bản có dạng hình trịn bán kính cm và đặt khơng khí Hai bản cách mm Có thể đặt hiệu điện lớn vào hai bản tụ điện đó ? Cho biết điện trường đánh thủng đới với khơng khí 3.106 V/m
(2)Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai
U = Emaxd = 3.106.2.10-3 = 6000 V
Bài 3: Hai bản tụ điện phẳng có dạng hình trịn bán kính R = 60 cm, khoảng cách giữa bản d = 2mm Giữa hai bản 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
Giải - Điện dung tụ điện:
2
9
9 5.10
9.10
R
C F
d
−
= =
- Hiệu điện lớn đặt vào hai đầu bản tụ là: U = Ed = 3.105.0,002 = 600 V
- Điện tích lớn tụ tích để không bị đánh thủng là: Q = CU = 5.10-9.600 = 3.10-6 C
3 BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài 1: Một tụ điện phẳng không khí có điện dung C = 500 pF tích điện đến hiệu điện U = 300 V
a) Ngắt tụ khỏi nguồn, nhúng vào chất điện môi lỏng ε = Hiệu điện thế, lượng điện trường giữa hai bản tụ điện bao nhiêu?
b) Vẫn nối tụ với nguồn, nhúng vào chất điện môi lỏng ε = Hiệu điện thế, lượng điện trường giữa hai bản tụ bao nhiêu?
Đ/S:
a) Hiệu điện tụ lúc 150V Năng lượng lòng bản tụ: 1,125.10-5J
b) Hiệu điện tụ không đổi: U’ = U = 300 V
Năng lượng lòng tụ: 300.10-9J
Bài 2: Tụ điện phẳng không khí điện dung C = 2pF tích điện ở hiệu điện U = 600 V a) Tính điện tích Q tụ
b) Ngắt tụ khỏi nguồn, đưa hai bản tụ xa để khoảng cách tăng gấp Tính C1, Q1, U1,
(3)Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai
c) Vẫn nối tụ với nguồn, đưa hai bản tụ xa để khoảng cách tăng gấp lần Tính C2, Q2,
U2 tụ
Đ/S:
a) Điện tích tụ: Q = 1,2.10-9 C
b) Khi ngắt tụ khỏi nguồn: Q1 = 1,2.10-9 C
Điện dung tụ điện: 1pF Hiệu điện tụ điện: 1200V c) Khi vẫn nối tụ với nguồn điện:
- Hiệu điện giữa hai bản tụ không đổi: U2 = U = 600 V
Điện dung tụ: 1pF Điện tích tụ:
Q2 = C2U2 = 10-12.600 = 0,6.10-9 C
Bài 3: Hai bản tụ điện phẳng có dạng hình trịn bán kính R = 60 cm, khoảng cách giữa hai bản d = mm Giữa hai bản là không khí Tính điện dung tụ điện
Đ/S: 5.103pF
Bài 4: Một tụ điện phẳng mắc vào hai cực nguồn điện có hiệu điện 50 V Ngắt tụ điện khỏi nguồn kéo cho khoảng cách giữa hai bản tụ tăng lên gấp hai lần Tìm hiệu điện tụ đó
(4)Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai
Website HOC247 cung cấp môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạm đến từ trường Đại học trường chuyên danh tiếng
I. Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ Trường ĐH THPT danh tiếng
xây dựng khóa luyện thi THPTQG các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: Ơn thi HSG lớp 9 luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán
trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác TS.Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn
II. Khoá Học Nâng Cao HSG
- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho em HS
THCS lớp 6, 7, 8, u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Tốn: Bồi dưỡng phân mơn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp
dành cho học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III. Kênh học tập miễn phí
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí học theo chương trình SGK từ lớp đến lớp 12 tất
các môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi
miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất mơn Tốn- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Anh
V
ữ
ng vàng n
ề
n t
ảng, Khai sáng tương lai
Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online Chuyên Gia