PHẦN C : ĐIỆN DUNG- TỤ ĐIỆN
C. Hiệu điện thé của tu giảm 2 ldn
D. Hiệu điện thế của tụ không thay đổi.
SOTH : UAaguyén Thi Hage DPhatgeng rang 99
Ludn oan tốt stgiiệp QOWD: thay Frteng Dinh Fea.
Đáp án :
Ta có : c== Khoảng cách d tăng 2 lần thì điện dung C giảm 2 lần.
Ngoài ra :C=£=U-É, mà theo định luật bảo toàn điện tích thì sau
khi tách tụ điện ra khỏi nguồn thì điện tích Q không đổi. Vậy U và C tỉ lệ nghịch với nhau. Điện dung C giảm 2 lan thì hiệu điện thé U tăng 2 lan.
Câu 38 kiểm tra kiến thức của SV về tụ điện ở mức hiểu nhưng lúc này
ta lại kiểm tra cách hiểu của SV vé hiệu điện thế giữa hai bản của tụ khi khoảng cách giữa 2 bản tụ thay đổi.
Từ các số liệu cho thấy đối với các bạn SV được khảo sát thì câu này
được đánh giá là vừa sức. Diéu này cho thấy rằng đa phan các ban đã nắm được tính chất cơ bản của tụ là tích trữ điện năng (chứ không “tích trữ điện thế”).
Đáp án chính xác là A thu hút phần lớn SV của 2 lớp được khảo sát. Các mồi nhử còn lại thu hút rất ít các bạn SV chọn vào. Tuy nhiên, diéu đó không có nghĩa là không có những bạn có quan niệm sai lầm. Trong những sai lầm này thì sai lắm được đưa ra ở mỗi nhử C là sai lầm “thu hút” nhất. Méi nhử này được hình thành trên lập luận cho rằng khi khoảng cách d tăng 2 lần thì theo công thức C = d „ điện dung C sẽ giảm 2 lần và do đó hiệu điện thế của
tụ sẽ giảm tương ứng 2 lan. Ở đây ta thấy có lối lập luận vội vàng, bỏ qua các
bước tưởng chừng như đơn giản nhưng lại rất dễ sai. Ngoài ra mdi nhử D cũng
thu hút một lượng SV chọn vào. Da số những SV này là những bạn có điểm bài làm thấp, thể hiện ở độ phân cách âm khá lớn.
Mỗi nhử B được nêu ra để “đánh bẫy” những SV không có suy nghĩ hay
lập luận gì để tìm ra câu trả lời chính xác do đó có thể sẽ có thể chọn vào câu
này theo cách đoán mò. Vì vậy, để sử dụng câu này trong các lần khảo sát tiếp theo cẩn cố gắng gia công lại ở mồi nhử B.
SOTH : Aguyén “Thị Hage Dhiutgng Trang 100
thuận odn tốt nghi¢g GOWD: thay “7rương Dinh Toa.
39. Một tu trên chip của bộ nhớ RAM có điện dung C = 48.10% pE. Nếu tụ này
được nạp điện ở điện thể 10V thì số electron dư trên bản âm của nó là :
A.n= 3.10" electron C.n=-3.10 electron B.n= 3.10" electron D. *n = 3.10 electron
Dap an:
C = 48.10" pF = 48.10 °F
Điện tích của tụ Q =C.U = 48.10.10 = 48.10”! (C)
¿ Š 48.10!
Số electron dư trên bản âm của tụ: #= tạ = L610" =3.10° (electron)
ÍL *** Cau so ¡ 39 }
P Lua chon ` 5B c De Missing
a
n Tan so t 4 * 2 39 2 Ti le % ' 7.8 11.8 3.9 76.5
| l Pt-biserial : -0.28 -0.40 -0.20 0.58
Muc xacauat : <.05 <.01 Ns <.01
*** Cau so 1: 35 2 a
| Lua chon A 5 c pe Missing
Tan so ' 3 3 1 43 2
Ti le % ' 6.0 6.0 2.0 86.0 Pt-biserial ; -0.18 -0.28 -0.20 0.44
Muc xacnuat 1
Câu 39 đơn thuần là kiểm tra khả năng tính toán chính xác của SV trong
khoảng thời gian ngắn.
Các số liệu trong câu được thiết kế sao cho các phép tính toán là đơn giản nhất do đó việc cần làm của SV trong câu này là các bạn phải biết cách
áp dụng công thức, chuyển đổi sang đúng hệ đơn vị phù hợp và tính toán chính
xác. Đây là những kỹ năng khá cơ bản của SV các khối tự nhiên nói chung do
vậy câu này không “làm khó” được các bạn SV năm 2. Số liệu cho thấy đối
với các bạn thì đây là câu khá dễ.
Các mổi nhử chủ yếu “đánh vào “ một số lỗi sai vẫn thường gặp như quên không đổi sang hệ SI (Vd câu A sai do đã không đổi pF sang F) , đổi đơn
vị sai (Vd câu B sai do đã đổi IpE = 10° E). Tuy số SV chọn vào các mỗi nhử này không nhiều nhưngvcũng cho ta thấy rằng vẫn có một số SV sai những lỗi rất căn bản.
40. Cho 3 tự điện với C¡ < Cz < C; được mắc nối tiếp. Ta có thể kết luận gì về
điện dung tương đương Cụ của bộ tụ này ?
A. Cy> C3, C. C;<C,<C:.
B.*C;, < Cụ D. C¡;< C;< C;
SOTH : Aguyén Thi Agee Phuong Drang 101
Lugn odn tất nghi¢p GOWD: thâu Frtong Dinh Toa.
Dap an:
Với 3 tụ C1, C2, C3 mắc nối tiếp ta có :—
Muc xacsuat
*** Cau so
Lua chon
Tan so
Ti le %
Pt-biserial : Muc xacsuat
Câu 40 là câu kiểm tra công thức tinh điện dung của bộ tụ mắc nối tiếp ở mức độ vận dụng trong suy luận. Theo số liệu khảo sát được là câu khá dễ đối
với các bạn SV. Trên 50% các bạn được khảo sát đều chọn được câu trả lời
đúng là B.
Ban đâu người soạn suy đoán rằng các bạn sẽ nhầm lẫn với công thức tính điện dung của bộ tụ mắc song song hoặc sẽ không nhận xét được khi mắc nối tiếp thì điện dung của bộ tụ sẽ là nhỏ nhất so với từng tụ và vì vậy sẽ chọn
vào A. Tuy nhiên, kết quả 2 lần khảo sát cho thấy số SV vào đây là rất ít (lần 1 :6 SV) hoặc không có (lần 2 : không có SV nào lựa chọn). Chứng tỏ rằng SV đã không nhầm lẫn về công thức tính toán như trên.
Mỗi nhử mà các bạn chọn làm đáp án nhiều nhất là câu D. Tuy nhiên kết quả ở 2 lần khảo sát lại cho là rất khác nhau. Lúc đầu có 13,5% SV chọn vào
câu này nhưng độ phân cách lúc này lại dương (tuy nhỏ) là 0,02. Nhưng qua
lần khảo sát sau số lượng SV vào đây lại tăng vọt lên đến 34,6% với độ phân
cách âm rất lớn : - 0,37. Đây chính là điểm bất lợi của kiểm tra- đánh giá bằng
phương pháp trắc nghiệm nhưng lại khảo sát trên một mẫu nhỏ (chỉ có khoảng
55 SV trong mỗi đợt khảo sát) là kết quả thu được đôi khi sẽ không ổn định.
Mặc dù vậy kết quả thu được cũng giúp ta thu lại được một số phản hồi rằng các bạn cũng đã nhận ra được C, là nhỏ nhưng điểm sai sót của các bạn là
không nhận ra được C, nhỏ hơn C;, điện dung của tụ thành phần nhỏ nhất.
Nguyên nhân của sai sót này là do các bạn đã không tính toán mà sử dụng
ngay kinh nghiệm khi làm các bài tập về ghép tụ điện của mình ra để lựa chọn
đáp án. Các bạn SV này dễ dàng nhận ra rằng điện dung của bộ tụ mắc nối
SOTH : (quên Shi ()(gọe Dhugug rang 102
Luan odn tốt nghiép GORWD: thầu Frtong Dinh C7òa.
tiếp là nhỏ nhưng do đây là điện dung tổng hợp của cả 3 tu nên không thể nào
bé hơn cả tụ có điện dung bé nhất là C¡.
41. Hai tu điện có điện dung khác nhau chưa tích điện được mắc nối tiếp vào nguồn điện thì...
A. Tự nào có điện dung lớn hơn sẽ tích điện nhiều hơn.
B. Tụ nào có điện dung lớn hơn sẽ có hiệu điện thế lớn hơn.
C. *Điện tích ở mỗi tụ luôn bằng nhau.
D. Năng lượng dự trữ ở mỗi tu là như nhau.
*** Cau so : 41
Lua chon ^ B c* D Missing
a+
n Tan so :
Tile’ : 18.9 3.8 69.8 7.5
l Pt-biserial : -0.36 -0.31 0.51 -0.12
Muc xacsuat :
1 *** Cau so: 37 :
ry Lua chon A B ce D Missing
a
n Tan so ‡ 0 Ti le % : 19.2 3.8 63.5 13.5
2 Pt-biserial : -0.21 -0.07 0.41 -0.30
Muc xacsuat :
Câu 41 cũng là một câu khảo sát các công thức trong cách ghép nối tiếp các tụ điện. Theo đánh giá riêng của người soạn thi câu hỏi vé những vấn dé
về các công thức trong cách mắc tụ là rất dễ với SV, không kích thích được các
bạn suy nghĩ trả lời. Do vậy, câu này không hỏi trực tiếp rằng khi mắc nối tiếp thì điện tích của các tụ như thế nào, hay điện thế các tụ ra sao, hoặc năng
lượng của mỗi tụ như thế nào... mà câu hỏi được để lửng để SV tự tìm câu trả lời hợp lý nhất có ở 4 gợi ý bên dưới. Những dạng câu như thế này sẽ đòi hỏi SV suy nghĩ hết thảy tất cả các vấn để được gợi ý.
Câu này được SV đánh giá là vừa sức và có độ phân cách khá tốt. Với các
bạn SV khá, hiểu rõ các vấn để, bình tnh suy nghĩ và chọn lựa sẽ chọn được
đáp án đúng là C. Với các bạn kém hơn, dù đã biết được hết các tính chất của việc mắc nối tiếp nhưng nếu chỉ trong thời gian 2 phút mà phải suy xét hết cả 4
vấn để mà 4 câu gợi ý đã đưa ra thì cũng sẽ rất dễ sai lầm chọn phải các câu mỗi nhử. Cả 3 mỗi nhử đều đều có SV vào là đã chứng minh cho lập luận trên.
Ta xét đến từng kết quả mà những mỗi nhử đã đem lại được như sau :
+ Mỗi nhử A: là méi nhử đáng quan tâm nhất vì trong 3 mỗi nhử thì đây là mdi nhử thu hút được nhiều SV nhất trong cả 2 lần khảo sát. Số lượng SV mắc phải sai lầm này ở mỗi đợt khảo sát là khá giống nhau, đợt I : 18,9% , đợt
2: 15,4%. Lý do ma mồi nhử này được chú ý nhất vì lập luận mà nó đưa ra có
SOTH : (Nguyên Thi (2(gọe Dhugug Frang 103
Luan oan tốt nghiép GOWD: thay “7rưướưg Dinh Toa.
vẻ rất hợp lý. Theo suy luận thì ta thấy rằng điện dung là đại lượng đặc trưng khả năng tích điện của tụ, do vậy điện dung càng lớn thì tụ sẽ tích điện càng
nhiều. Cách suy luận này nảy sinh ở các SV nắm bài không vững, các bạn chỉ
dừng ở mức biết chứ chưa lên đến mức hiểu nên rất dễ dàng bị thuyết phục bởi
những lập luận như trên mà không suy xét xem lập luận trên đúng khi nào và ta đang xét trong trường hợp nào.
+ Mỗi nhử B đưa ra gợi ý vô lý nhất nên số SV vào đây cũng là ít nhất.
+ Mồi nhử D cũng là một mdi nhử không thu hút được nhiều SV do tính chất không hợp lý lắm của bản thân nó khi cho rằng năng lượng dự trữ ở các tụ
mắc nối tiếp là như nhau.
42. Hai tụ điện phẳng có điện dung C, = 300 pF và C; = 600 pF. Khoảng cách giữa hai bản ở mỗi tụ trên đều là d = Imm và chứa đầy lớp điện môi có thể chịu
dung được cường độ điện trường lớn nhất Ey = 1200V/mm mà không bị đánh thủng. Nếu ta mắc nối tiếp hai tụ điện trên với nhau thành một bộ tụ thì hiệu điện thế tối da mà bộ tụ có thể chịu được là bao nhiêu ?
A. Ym = 1200V C. Um = 2400V B. “Um = 1800V D. Yu = 3600V
Dap an:
HDT tối da mà mỗi bản tụ có thể chịu được là:
Vì hai tụ được mắc nối tiếp nên : Q; = Q;
=> C¡.U¡ =C¿ạ.U¿ U¡=Z2U; va U¡>U;
( Nhận xét thấy rằng vì khi mắc nối tiếp U, > U2 nên hiệu điện thế tối đa
mà bộ tụ có thể chịu đựng được sẽ được tính sao cho U¡ < Uy vì lúc này ta sẽ
có U; < U¡ < Uy , dam bảo cho cả 2 tụ đều an toàn.) Suy ra U, =U, + Ú; = 5 U,3
MàU, <Uy => Us <> Um với 5 Uw = 1800V
=> Usy = 1800 V
*** Cau so : 42
L Lua chon
a
n Tan so :
Ti le % : 23.1 40.4 32:7 3.8
| Pt-biserial : -0.03 0.36 -0.26 -0.16
Muc xacsuat :
*** Cau so : 38
Lua chon Tan so
“Quận oan tốt nghi¢p Q(02/2: thay Frutong Pinh Toa.
Câu 42 kiểm tra kha năng áp dụng các công thức trong ghép tu điện để
tính hiệu điện thế giới hạn của bộ tụ.
Đánh giá chung của SV cho 2 đợt khảo sát thì đây là câu khó. Ta có nhận
xét rằng nếu như câu 42 được thiết kế dưới dạng tìm hiệu điện thế của bộ tụ theo hiệu điện thế U; đã cho trước thì chắc chắn ta sẽ nhận được kết quả đánh giá từ các bạn SV là câu khá dễ bởi đây là dạng bài rất căn bản. Tuy nhiên nếu chỉ cần đổi câu hỏi lại thành tìm hiệu điện thế tối đa của bộ tụ, tức SV chỉ cần
có một nhận xét ngắn và làm thêm một phép toán đơn giản nữa thôi thì câu lại
được đánh giá là hơi khó. Đây là nhược điểm chung của SV, các bài toán "có
vẻ xa lạ” , cần có thêm một chút nhận xét sẽ dé làm cho các bạn hoang mang, lúng túng không biết nên bắt đầu từ đâu, bắt đầu như thế nào. Nhược điểm này
ngoài nguyên nhân chưa nắm kỹ bài thì có lẽ còn một nguyên nhân khác là do
các bạn chưa quen với cách đọc nhiều nguồn sách, nhiều nguồn tài liệu khác
nhau.
Do được đánh giá là câu khó nên ta thấy hoàn toàn hợp lý khi trong 2 đợt khảo sát có đến 4 SV không tham gia trả lời câu này. Đáp án chính xác là B, trong đợt khảo sát 1 có 40,4% SV chọn , lần thứ 2 chỉ có được 22 4% SV chọn đúng. Số SV còn lại chọn vào cả 3 mổi nhử A, C, hoặc D. Các mỗi nhử này cho ta thông tin phản hồi về cách mà SV có thể đã luận để dẫn đến kết quả
như sau :
+ Mỗi nhử A có khoảng trên dưới 20% SV lựa chọn. Đây là cách trả lời an toàn nhất trong số 4 câu gợi ý bởi hiệu điện thế này là nhỏ nhất và cũng bằng ngay chính hiệu điện thế tối đa mà mỗi tụ có thể chịu đựng được do đó chắc chắn các tụ sẽ an toàn với hiệu điện thế này. Cách lập luận như trên cho ta thấy lối suy nghĩ mang tính chất đối phó khá nhiều. Xuất hiện lối nghĩ này
có thể là do dạng bài mới lại bị hạn chế trong một khoảng thời gian ngắn.
+ Mi nhử C là méi nhử thu hút số SV chọn vào nó nhiều nhất. Điều này lại cho thấy một cách suy nghĩ khá đơn giản khác của SV. Các bạn chọn vào đây cho rằng khi 2 tụ mắc nối tiếp thì hiệu điện thế tối đa của bộ tụ chính là tổng hiệu điện thế tối đa mà mỗi tụ riêng lẻ có thể chịu đựng được. Cách nghĩ này một lần nữa cho ta thấy các bạn chỉ mới dừng ở mức biết các công thức về ghép tụ chứ chưa thật hiểu để vận dụng chúng một cách thích hợp. Các bạn SV đã biết rằng khi các tụ mắc nối tiếp thì U, = U¡ + U2 nhưng lại không để ý rằng
U, hoàn toàn có thể lớn hơn U; do vậy nếu chỉ tính theo hiệu điện thế tối đa cũng theo lối tổng hai hiệu điện thế này thì tụ | sẽ hoàn toàn bị đánh thủng.
+ Mồi nhử D là mdi nhử kém thu hút nhất. Những ban chọn vào đây là những ban tính được U, =2U; nhưng lại phạm phải lỗi sai là không nhận xét
SOTH : Uguyén Thi Hoge Dhugug rang 105
Lugn năm tất nghi¢g GQOWD: thay TFrtong Pinh Toa.
được rằng U, >U; nên cho rằng tính U, theo U; hay U; để từ đó suy ra U¿„ là đều như nhau, và từ đó các bạn chon cách tính đơn giản hơn là U, = 3U; mà U;
<1200V =>, <3600V, tức U„w = 3600V.
43. Cho 2 tu điện giống hệt nhau. Nếu mắc nối tiếp 2 tu này vào nguôn điện cho trước thì năng lượng của bộ tu này là W;. Hỏi nếu ta mắc song song 2 tụ trên
vào càng nguồn điện thì năng lượng W; của bộ tụ sẽ thay đổi như thế nào ?
B. W, = 2W, D. W; = ; W,
Đáp án :
Gọi điện dung của 2 tụ này là C. Nguồn điện có hiệu điện thế U.
* Hai tụ điện giống hệt nhau nên khi 2 tụ mắc nối tiếp ta dễ dàng có: Cu=S
Do đó năng lượng cua bộ tụ lúc này là :, =2 C„ =xCƯ'
* Khi hai tụ trên được mắc song song, ta có : Cy) = 2C
Năng lượng của bộ tụ : W, = =U =CƯ?
Câu 43 kiểm tra kỹ năng tính toán của SV trong phẩn tính năng lượng của bộ tụ. Để làm đúng câu này SV chỉ cẩn nhận xét được điểm đặt biệt là
điện dung của 2 tụ điện là như nhau, rồi áp dụng công thức tính năng lượng của
tụ cho từng trường hợp một cách chính xác và so sánh chúng với nhau để tìm ra kết quả.
Đối với trình độ chung của SV thì câu này không khó bởi các phép tính khá đơn giản và dạng bài cũng không hể xa lạ với các bạn, tuy vậy ta thấy rằng số SV làm đúng câu này (chọn đáp án là C) lại không cao như mong đợi.
SOTH : (Àguuễn “Thị Hage Phugng rang 106
Ludn tăm tất nghiép GOWD: thấu “Trương Pink Tea.
Lan khảo sát đầu tiên có 64,2% SV làm đúng, lan 2 có 52.9% chọn đúng câu C. Như vậy ta thấy rằng kỹ năng tính toán nhanh, chính xác của SV năm 2 vẫn
còn phan nào bị hạn chế. Một số điểm sai mà các ban vẫn thường gặp có thể
nhận thấy ở các mồi nhử đã được chọn như sau :
+ Mỗi nhử A cho rằng W, = W;. Trong thoi gian 2 phút, thay vì trực tiếp
tính toán các bạn này có thể đã dùng lập luận để tìm ra đáp án. Lập luận này xuất phát từ ý tưởng cho rằng tụ điện chỉ là một dụng cụ để tích trữ điện năng.
Do vậy mà năng lượng mà mỗi tụ có thể tích được là không thay đổi cho nên dù mắc theo cách nào đi nữa thì năng lượng của bộ tụ cũng không đổi.
+ Moi nhử B là mỗi nhử tốt nhất với số SV chọn vào nó là nhiều nhất.
Điểm sai ở mồi nhử này là do khi sử dụng cách tính năng lượng của bộ tụ bằng tổng năng lượng ở các tụ thành phần các bạn đã quá vội vàng. Cụ thể : công
thức tính năng lượng của bộ tụ là : W= CƯ; +4003. Lúc đầu 2 tụ mắc nối
tiếp nên U=U, =<. lúc sau 2 tu mắc song song nên U";= U'z= U = 2U, = 2U;
do đó W2 = 2W).
+ Mỗi nhử D cho rằng W; < W). Đây là lỗi sai rất đáng tiếc vi các bạn
chọn vào đây có thể đã tính ra biểu thức chính xác của W,và W; nhưng đến
khi lập tỉ số lại không chính xác và đã dẫn đến kết quả hoàn toàn trái ngược.
Theo những số liệu ở cả 2 lần khảo sát thì câu 43 nằm ở mức vừa phải đối với các bạn SV năm 2. Độ phân cách câu tốt cho thấy rằng tuy câu ở mức độ vừa sức nhưng nếu không để tâm chú ý khi thực hiện các phép toán SV vẫn
có thể mắc phải sai lầm. Như vậy câu này hoàn toàn có thé sử dung ở các lần
khảo sát sau.
44 Cho 3 tụ điện giống hệt nhau được mắc thành các bộ tụ như hình vẽ. Nếu ta
cung cấp cho mỗi bộ tụ hiệu điện thế U như nhau thì bộ tụ ở hình vẽ nào có thể tích trữ năng lượng nhiễu nhất ?
Hob AOA AHHH ~ A.
A. Hình 1. C. Hinh 3.
B. Hinh 2. D.* Hình 4.
Đáp án :
Với cùng một hiệu điện thế thì năng lượng của bộ tụ tỉ lệ với điện dung C.
Trong 4 mạch điện trên thi mạch điện có 3 tụ mắc song song (lúc này C, = C¡+
C;+ C¿ ) là bộ tụ có điện dung lớn nhất. Do vậy năng lượng của bộ tụ trên mạch này là lớn nhất. Đáp án là câu D.
SOTH : (guuễn “Thị (À(gọc Phung Trang 107