Giải bài tập SGK Vật lý 11 Nâng cao Bài 7: Tụ điện

Chọn phương án đúng.

Bốn tụ điện như nhau, mỗi tụ diện có diện dung C, được ghép nối tiếp với nhau. Điện dung của bộ tụ điện đó bằng:

A. 2C                  B.C/2

C. 4C                  D.C/4

Phương pháp giải

Áp dụng công thức ghép nối tiếp n bộ tụ bằng nhau C là:

C_b = C/n

Hướng dẫn giải

- Bốn tụ điện như nhau, mỗi tụ điện có điện dung C được ghép nối tiếp với nhau thì điện dung của bốn tụ điện là C_b=C/4

- Chọn D.

Chọn phương án đúng.

Bốn tụ điện như nhau, mỗi tụ diện có điện dung C, được ghép song song với nhau. Điện dung của bộ tụ điện đó bằng:

A. 2C                  B.C/2

C. 4C                  D. C/4

Phương pháp giải

Áp dụng công thức ghép song song n bộ tụ bằng nhau C là:

C_b =n .C

Hướng dẫn giải

- Bốn tụ điện như nhau, mỗi tụ điện có điện dung C được ghép song song với nhau thì điện dung của bộ tụ điện là  C_b=4C

- Chọn C

Một tụ điện có điện dung 500 pF được mắc vào hai cực của một máy phát điện có hiệu điện thế 220 V. Tính điện tích của tụ điện.

Phương pháp giải

Áp dụng công thức: Q=C.U để tính điện tích của tụ

Hướng dẫn giải

Tụ điện có C=500pFmắc vào 2 cực của máy phát điện có hiệu điện thế U=220(V) thì điện tích của tụ Q=C.U

\(\begin{array}{l} = > Q = {500.10^{ - 12}}.220\\ = {0,11.10^{ - 6}}\left( C \right) = 0,11\mu C \end{array}\)

Cho một tụ diện phẳng mà 2 bản có dạng hình tròn bán kính 2 cm và đặt trong không khí. Hai bản cách nhau 2 mm.

a) Tính điện dung của tụ điện đó.

b) Có thể đặt một hiệu điện thế lớn nhất là bao nhiêu vào hai bản của tụ điện đó? Cho biết điện trường đánh thủng đối với không khí là 3.10⁶ V/m

Phương pháp giải

a) Áp dụng công thức:

\(C = \frac{S}{{{{9.10}^9}.4\pi d}}\) để tính điện dung

b) Áp dụng công thức: 

\({U_{gh}} = {E_{gh}}.d\)

Hướng dẫn giải

Tụ điện phẳng có hai bản cực hình tròn bán kính R=2cm(=2.10⁻²m) đặt trong không khí, hai bản cách nhau d=2mm=2.10⁻³m

a) Điện dung tụ điện:

\(\begin{array}{l} C = \frac{S}{{{{9.10}^9}.4\pi d}} = \frac{{\pi {R^2}}}{{{{9.10}^9}.4\pi d}}\\ = \frac{{{R^2}}}{{{{9.10}^9}.4d}} = \frac{{{{\left( {{{2.10}^{ - 2}}} \right)}^2}}}{{{{9.10}^9}{{.4.2.10}^{ - 3}}}} = 5,56pF \end{array}\)

b) Hiệu điện thế lớn nhất có thể đặt vào 2 bản cực với E_gh=3.10⁶(V/m) là:

\({U_{gh}} = {E_{gh}}.d = {3.10^6}{.2.10^{ - 3}} = 6000\left( V \right)\)