Giải bài 5 trang 37 – Bài 7 – SGK môn Vật lý lớp 11 nâng cao
Một tụ điện phẳng được mắc vào hai cực của một nguồn điện có hiệu điện thế 50 V. Ngắt tụ điện ra khỏi nguồn rồi kéo cho khoảng cách của hai bản tụ điện tăng gấp hai lần. Tính hiệu điện thế của tụ điện khi đó.
Điện dung của tụ điện:
\(C=\dfrac{Q}{U}=\dfrac{\varepsilon {S}}{{{9.10}^{9}}.4\pi d}\)
Do tụ điện được ngắt ra khỏi nguồn nên điện tích trên hai bản tụ không thay đổi
Dựa trên công thức tính điện dung ta thấy C tỉ lệ nghịch với d.
Khi \(d_2=2d_1\) thì \(C_2=\dfrac{C_1}{2}\)
Mặt khác U tỉ lệ nghịch với C khi Q không đổi nên: \(U_2=2U_1=100(V)\)
Đáp số: \(U=100(V)\)
GHI CHÚ:
- Tụ điện là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau. Mỗi vật dẫn đó gọi là một bản tụ của tụ điện. Khoảng không gian giữa hai bản có thể là chân không hay bị chiếm bởi một chất điện môi nào đó.
- Điện dung đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện: \(C=\dfrac{Q}{U}\)
- Điện dung của tụ điện phẳng: \(C=\dfrac{\epsilon S}{9.10^9.4\pi d}\)
- Điện dung của bộ tụ ghép song song: \(C= C_1 + C_2 +...+C_n\)
- Điện dung của bộ tụ ghép nối tiếp: \(\dfrac{1}{C}=\dfrac{1}{C_1}+\dfrac{1}{C_2}+...+\dfrac{1}{C_n}\)