q từ một điể mM cách uả cầu tích điện một khoảng d
2.8 Bài tập chương ha
Bài 2.1/ Một tụ điện phẳng có các bản tụ hình vng mỗi cạnh 122mm và cách
nhau 0,24mm, ở giữa là chân khơng. a) Tính điện dung của tụ này?
b) Tính điện tích tụ điện, nếu hiệu điện thế nạp tụ là 45V
Đáp án: a) 550pF; b) 25nC Bài 2.2/ Khả năng dự trữ năng lượng của tụ là cơ sở của một thiết bị y tế là máy
rung chống rung tim. Một Acquy (mặc dù điện thế thấp) có thể tích điện cho tụ đến một điện thế cao, dự trữ một năng lượng lớn trong khoảng thơi gian chưa đầy một phút. Các điện cực đặt trên ngực của người bệnh, khi đóng khóa, tụ gửi một phần năng lương từ cực điện này đến cực điện kia qua người bệnh.
Xét bài toán: Một tụ 70μF trong máy được nạp lên đến 5000V.
a) Năng lượng của tụ là?
b) Cho rằng, trong 2ms, khoảng 200J của năng lượng trên truyền qua bệnh nhân trong một xung. Tính cơng suất của xung ấy? Nhận xét về giá trị công suất này?
Đáp án: a) 875J; b) 100kW,
công suất này rất lớn so với công suất của Acquy
Bài 2.3/ Tính mật độ năng lượng tại một điểm ở 0,15m so với tâm quả cầu bán
kính 55mm và điện tích 18nC (phân bố điện đều).
Bài 2.4/ Ba tụ C1=4μF, C2=6μF,
C3=5μF được mắc như hình sau. Giả sử Vb - Va = 65V.
a) Tính điện dung của tổ hợp. b) Tính điện tích của mỗi tụ.
c) Tính hiệu điện thế đặt vào mỗi tụ
Đáp án: a) 7,4Μf; b) 39V, 26V, 65V;
c) 160μC, 160μC, 320μC
Bài 2.5/ Giả sử bạn cần một tụ 3,6μF trong mạch điện, nhưng bạn chỉ có sẵn một
hộp chứa tụ điện có điện dung 2,4μF và thấp hơn. Tính giá trị điện dung của một tụ mà bạn có thể kết hợp với tụ 2,4μF để có được tụ như mong muốn. Bạn sẽ mắc hai tụ đó như thế nào?
Đáp án: 1,2μF, mắc song song Bài 2.6/ Giả sử bạn cần một tụ 1,7μF trong mạch điện, nhưng bạn chỉ có sẵn một
hộp chứa tụ điện có điện dung 2,4μF và thấp hơn. Tính giá trị điện dung của một tụ mà bạn có thể kết hợp với tụ 2,4μF để có được tụ như mong muốn. Bạn sẽ mắc hai tụ đó như thế nào?
Đáp án: 5,8μF, mắc nối tiếp Bài 2.7/ Một quả cầu bán kính 10cm, điện thế 300V. Mật độ điện mặt quả cầu
là?
Đáp án: 2,66.10-8c/m2
Bài 2.8/ Cho hai mặt cầu kim loại đồng tâm bán kính R1 = 4cm, R2 = 2cm mang
điện tích Q1 = -(2/3).10-9C, Q2 = 3.10-9C. Tính cường độ điện trường và điện thế tại những điểm cách tâm mặt cầu những khoảng bằng 1cm, 2cm, 3cm, 4cm, 5cm.
Đáp án:
a)
b)
Bài 2.9/ Một tụ điện phẳng có chứa điện môi (ε = 6) khoảng cách giữa hai bản
là 0,4cm, hiệu điện thế giữa hai bản là 1200V. Tính: a) Cường độ điện trường trong chất điện môi. b) Mật độ điện mặt trên hai bản tụ điện.
Đáp án: a)3.105V/m, b) 1,6.10-5C/m2
Bài 2.10/ Cho một tụ điện phẳng, môi trường giữa hai bản ban đầu là khơng khí
(ε1 = 1), diện tích mỗi bản là 0,01m2, khoảng cách giữa hai bản là 0,5cm, hai bản được nối với hiệu điện thế 300V. Sau đó bỏ nguồn đi rồi lấp đầy khoảng khơng gian giữa hai bản bằng chất điện mơi có ε2 = 3.
a) Tính điện tích trên mỗi bản.
b) Tính hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện sau khi lấp đầy điện môi.
CHƯƠNG 3.