Trả lời câu hỏi C4 trang 35 – Bài 7 - SGK môn Vật lý lớp 11 nâng cao
Vì sao khi ghép nối tiếp thì điện tích của các tụ điện lại bằng nhau?
Khi ghép nối tiếp bộ tụ gồm n tụ, thì bản thứ hai của tụ thứ (i – 1) sẽ nối với bản thứ nhất của tụ thứ i.
Khi chưa đặt vào bộ tụ một hiệu điện thế U thì các bản tụ trung hòa điện, tức là không có điện tích.
Khi đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế U thì các bản tụ sẽ tích điện là do: nếu các electron ở bản thứ nhất của tụ thứ i dồn về phía bản thứ hai của tụ thứ (i - 1) thì bản thứ nhất của tụ thứ n điện tích điện dương và bản thứ hai của tụ thứ (i – 1) sẽ tích điện âm sao cho tổng điện tích của chúng bằng không.
\(Q_{i-1}^{-}+Q_{i}^{+}=0\Rightarrow Q_{i-1}^{-}=-Q_{i}^{+}\)
Hay
\(Q_{i-1}^{+}=-Q_{i-1}^{+}=Q_{i}^{+}={{Q}_{i}} \)
\(\Rightarrow {{Q}_{1}}={{Q}_{2}}=....={{Q}_{n}}\)
Trong đó Qi = điện tích của tụ thứ i
Do đó khi ghép nối tiếp thì điện tích của các tụ điện bằng nhau.
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: \(\dfrac{1}{C}=\dfrac{1}{C_1}+\dfrac{1}{C_2}+...+\dfrac{1}{C_n}\)