huongduongqn
New member
- Xu
- 0
[PDF]https://server1.vnkienthuc.com/files/3/Bai 6 - tu dien.pdf[/PDF]
ĐÁP ÁN
BÀI SAU
https://diendankienthuc.net/diendan/showthread.php?t=104835
XEM TRƯỚC
https://diendankienthuc.net/diendan/showthread.php?t=104589
https://diendankienthuc.net/diendan/showthread.php?t=104565
https://diendankienthuc.net/diendan/showthread.php?t=104217
NỘI DUNG
Bài 6 : TỤ ĐIỆN.
A – Lý thuyết
I. Điện dung của vật dẫn cô lập
II. Tụ điện
Định nghĩa : Là hệ thống 2 vật dẫn đặt gần nhau và cách điện với nhau bằng một lớp cách điện
Điện dung của tụ là đại lượng đo bằng tỉ số giữa điện tích Q của tụ với hiệu điện thế giữa hai bản.
v Đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện ở một hiệu điện thế nhất định
v Điện dung của tụ phụ thuộc vào : hình dáng và kích thước của bản, vị trí tương đối của hai bản và bản chất điện môi giữa hai bản.
v Điện dung của tụ phẳng với
là hằng số điện môi, S diện tích phần đối diện của hai bản. d khoảng cách giữa hai bản (m).
v Lưu ý: Trong công thức , ta thường lầm tưởng C là đại lượng phụ thuộc vào Q, phụ thuộc vào U. Nhưng thực tế C KHÔNG phụ thuộc vào Q và U.
Năng lượng của tụ điện
Tụ bị đánh thủng: Nếu cường độ điện trường trong lớp điện môi vượt quá một giá trị giới hạn E[SUB]max[/SUB] thì lớp điện môi trở thành dẫn điện và tụ điện sẽ bị hỏng. Như vậy, hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện không được vượt quá giới hạn được phép: U[SUB]max[/SUB] = E[SUB]max[/SUB].d
Ghép tụ điện
B - Bài tập
Bài tập cơ bản
1. Tụ điện phẳng gồm hai bản tụ có diện tích 0,05 m[SUP]2[/SUP] đặt cách nhau 0,5 mm, điện dung của tụ là 3 nF. Tính hằng số điện môi của lớp điện môi giữa hai bản tụ. Đ s: 3,4.
2. Một tụ điện phẳng không khí có điện dung 3,5 pF, diện tích mỗi bản là 5 cm[SUP]2[/SUP] được đặt dưới hiệu điện thế 6,3 V. Biết e[SUB]o[/SUB] = 8,85. 10[SUP]-12[/SUP] F/m. Tính:
a. khoảng cách giữa hai bản tụ.
b. Cường độ điện trường giữa hai bản. Đ s: 1,26 mm . 5000 V/m.
3. Một tụ điện không khí nếu được tích điện lượng 5,2. 10[SUP]-9[/SUP] C thì điện trường giữa hai bản tụ là 20000 V/m. Tính diện tích mỗi bản tụ. Đ s: 0,03 m[SUP]2[/SUP].
4. một tụ điện phẳng bằng nhôm có kích thước 4 cm x 5 cm. điện môi là dung dịch axêton có hằng số điện môi là 20. khoảng cách giữa hai bản của tụ điện là 0,3 mm. Tính điện dung của tụ điện.
Đ s: 1,18. 10[SUP]-9[/SUP] F.
5. Một tụ điện phẳng không khí có hai bản cách nhau 1 mm và có điện dung 2. 10[SUP]-11[/SUP] F được mắc vào hai cực của một nguồn điện có hiệu điện thế 50V. Tính diện tích mỗi bản tụ điện và điện tích của tụ điện. Tính cường độ điện trường giữa hai bản ? Đ s: 22,6 dm[SUP]2[/SUP], 10[SUP]-9[/SUP] C, 5. 10[SUP]4[/SUP] V/m.
6. Một tụ điện phẳng điện dung 12 pF, điện môi là không khí. Khoảng cách giữa hai bản tụ 0,5 cm. Tích điện cho tụ điện dưới hiệu điện thế 20 V. Tính:
a. điện tích của tụ điện.
b. Cường độ điện trường trong tụ. Đ s: 24. 10[SUP]-11[/SUP]C, 4000 V/m.
7. Một tụ điện phẳng không khí, điện dung 40 pF, tích điện cho tụ điện ở hiệu điện thế 120V.
a. Tính điện tích của tụ.
b. Sau đó tháo bỏ nguồn điện rồi tăng khoảng cách giữa hai bản tụ lên gấp đôi. Tính hiệu điện thế mới giữa hai bản tụ. Biết rằng điện dung của tụ điện phẳng tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa hai bản của nó. Đ s: 48. 10[SUP]-10[/SUP]C, 240 V.
8. Tụ điện phẳng không khí có điện dung C = 500 pF được tích điện đến hiệu điện thế 300 V.
a. Tính điện tích Q của tụ điện.
b. Ngắt tụ điện khỏi nguồn rồi nhúng tụ điện vào chất điện môi lỏng có e = 2. Tính điện dung C[SUB]1[/SUB] , điện tích Q[SUB]1[/SUB] và hiệu điện thế U[SUB]1[/SUB] của tụ điện lúc đó.
c. Vẫn nối tụ điện với nguồn nhưng nhúng tụ điện vào chất điện môi lỏng có e = 2. Tính C[SUB]2[/SUB] , Q[SUB]2[/SUB] , U[SUB]2[/SUB] của tụ điện.
Đs: a/ 150 nC; b/ C[SUB]1[/SUB] = 1000 pF, Q[SUB]1[/SUB] = 150 nC, U[SUB]1[/SUB] = 150 V.c/ C[SUB]2[/SUB] = 1000 pF, Q[SUB]2[/SUB] = 300 nC, U[SUB]2[/SUB] = 300 V.
9. Tụ điện phẳng không khí điện dung 2 pF được tích điện ở hiệu điện thế 600V.
a. Tính điện tích Q của tụ.
b. Ngắt tụ khỏi nguồn, đưa hai đầu tụ ra xa để khoảng cách tăng gấp đôi. Tính C[SUB]1[/SUB], Q[SUB]1[/SUB], U[SUB]1[/SUB] của tụ.
c. Vẫn nối tụ với nguồn, đưa hai bản tụ ra xa đề khoảng cách tăng gấp đôi. Tính C[SUB]2[/SUB], Q[SUB]2[/SUB], U[SUB]2[/SUB] của tụ.
Đ s: a/1,2. 10[SUP]-9[/SUP] C. b/ C[SUB]1[/SUB] = 1pF, Q[SUB]1[/SUB] = 1,2.10[SUP]-9[/SUP] C, U[SUB]1[/SUB] = 1200V. c/ C[SUB]2[/SUB] = 1pF, Q[SUB]2[/SUB] = 0,6.10[SUP]-9[/SUP] C,U= 600 V.
10. Tụ điện phẳng có các bản tụ hình tròn bán kính 10 cm. Khoảng cách và hiệu điện thế giữa hai bản là 1cm, 108 V. Giữa hai bản là không khí. Tìm điện tích của tụ điện ?
Đ s: 3. 10[SUP]-9[/SUP] C.
11. Một tụ điện phẳng điện dung C = 0,12 mF có lớp điện môi dày 0,2 mm có hằng số điện môi e = 5. Tụ được đặt dưới một hiệu điện thế U = 100 V.
a. Tính diện tích các bản của tụ điện, điện tích và năng lượng của tụ.
b. Sau khi được tích điện, ngắt tụ khỏi nguồn rồi mắc vào hai bản của tụ điện C[SUB]1[/SUB] = 0,15 mF chưa được tích điện. Tính điện tích của bộ tụ điện, hiệu điện thế và năng lượng của bộ tụ.
Đ s: a/ 0,54 m[SUP]2[/SUP], 12 mC, 0,6 mJ. b/ 12 mC, 44,4 V, 0,27 mJ.
12. Một tụ điện 6 mF được tích điện dưới một hiệu điện thế 12V.
a. Tính điện tích của mỗi bản tụ.
b. Hỏi tụ điện tích lũy một năng lượng cực đại là bao nhiêu ?
c. Tính công trung bình mà nguồn điện thực hiện để đưa 1 e từ bản mang điện tích dương à bản mang điện tích âm ?
Đ s: a/ 7,2. 10[SUP]-5[/SUP] C. b/ 4,32. 10[SUP]-4[/SUP] J. c/ 9,6. 10[SUP]-19 J.[/SUP]
13. Một tụ điện phẳng không khí 3,5 pF, được đặt dưới một hiệu điện thế 6,3 V.
a. Tính cường độ điện trường giữa hai bản của tụ điện.
b. Tính năng lượng của tụ điện.
Đ s: 5000 V/m, 6,95. 10[SUP]-11[/SUP] J.
14. Có 3 tụ điện C[SUB]1[/SUB] = 10 mF, C[SUB]2[/SUB] = 5 mF, C[SUB]3[/SUB] = 4 mF được mắc vào nguồn điện có
hiệu điện thế U = 38 V.
a. Tính điện dung C của bộ tụ điện, điện tích và hiệu điện thế trên các
tụ điện.
b. Tụ C[SUB]3[/SUB] bị “đánh thủng”. Tìm điện tích và hiệu điện thế trên tụ C[SUB]1[/SUB].
Đ s: a/ C[SUB]b[/SUB] ≈ 3,16 mF. Q[SUB]1[/SUB] = 8. 10[SUP]-5[/SUP] C, Q[SUB]2[/SUB] = 4. 10[SUP]-5[/SUP] C, Q[SUB]3[/SUB] = 1,2. 10[SUP]-4[/SUP] C, U[SUB]1[/SUB] = U[SUB]2[/SUB] = 8 V, U[SUB]3[/SUB] = 30 V.
b/ Q[SUB]1[/SUB] = 3,8. 10[SUP]-4[/SUP] C, U[SUB]1[/SUB] = 38 V.
15. Tính điện dung tương đương, điện tích, hiệu điện thế trong mỗi tụ điện ở các trường hợp sau (hình vẽ)
4)
Hình 1: C[SUB]1[/SUB] = 2 mF, C[SUB]2[/SUB] = 4 mF, C[SUB]3[/SUB] = 6 mF. U[SUB]AB[/SUB] = 100 V.
Hình 2: C[SUB]1[/SUB] = 1 mF, C[SUB]2[/SUB] = 1,5 mF, C[SUB]3[/SUB] = 3 mF. U[SUB]AB[/SUB] = 120 V.
Hình 3: C[SUB]1[/SUB] = 0,25 mF, C[SUB]2[/SUB] = 1 mF, C[SUB]3[/SUB] = 3 mF. U[SUB]AB[/SUB] = 12 V.
Hình 4: C[SUB]1[/SUB] = C[SUB]2[/SUB] = 2 mF, C[SUB]3[/SUB] = 1 mF, U[SUB]AB[/SUB] = 10 V.
16. Cho bộ tụ mắc như hình vẽ:
C[SUB]1[/SUB] = 1 mF, C[SUB]2[/SUB] = 3 mF, C[SUB]3[/SUB] = 6 mF, C[SUB]4[/SUB] = 4 mF. U[SUB]AB[/SUB] = 20 V.
Tính điện dung bộ tụ, điện tích và hiệu điện thế mỗi tụ khi.
a. K hở.
b. K đóng.
17. Trong hình bên C[SUB]1[/SUB] = 3 mF, C[SUB]2[/SUB] = 6 mF, C[SUB]3[/SUB] = C[SUB]4[/SUB] = 4 mF, C[SUB]5[/SUB] = 8 mF.
U = 900 V. Tính hiệu điện thế giữa A và B ?
Đ s: U[SUB]AB[/SUB] = - 100V.
18. Cho mạch điện như hình vẽ:
C[SUB]1[/SUB] = C[SUB]2[/SUB] = C[SUB]3[/SUB] = C[SUB]4[/SUB] =C[SUB]5[/SUB] = 1 mF, U = 15 V.
Tính điện dung của bộ tụ, điện tích và hiệu điện thế của mỗi tụ khi
a. K hở.
b. K đóng.
19. Cho bộ tụ điện như hình vẽ.
C[SUB]2[/SUB] = 2 C[SUB]1[/SUB], U[SUB]AB[/SUB] = 16 V. Tính U[SUB]MB[/SUB].
Đ s: 4 V.
20. Cho bộ 4 tụ điện giống nhau ghép theo 2 cách như hình vẽ.
a. Cách nào có điện dung lớn hơn.
b. Nếu điện dung tụ khác nhau thì chúng phải có liên hệ
thế nào để C[SUB]A[/SUB] = C[SUB]B [/SUB](Điện dung của hai cách ghép bằng nhau)
Đ s: a/ C[SUB]A[/SUB] = C[SUB]B[/SUB]. b/
21. Tụ điện phẳng gồm hai bản tụ hình vuông cạch a = 20 cm đặt cách nhau 1 cm. Chất điện môi giữa hai bản là thủy tinh có e = 6. Hiệu điện thế giữa hai bản U = 50 V.
a. Tính điện dung của tụ điện.
b. Tính điện tích của tụ điện.
c. Tính năng lượng của tụ điện, tụ điện có dùng đề làm nguồn điện được không ?
Đ s: 212,4 pF ; 10,6 nC ; 266 nJ.
Bài tập nâng cao
1. Hai bản của tụ điện phẳng có dạng hình tròn bán kính R=60 cm,khoảng cách giữa 2 bản là 2 mm. Giữa 2 bản là không khí.
1) Tính điện dung của tụ điện ( 5.10[SUP]-9[/SUP]F)
2) Có thể tích cho tụ điện đó một điện tích lớn nhất là bao nhiêu để tụ điện không bị đánh thủng. Biết cđđt lớn nhất mà không khí chịu được là 3.10[SUP]6 [/SUP]V/m . Hiệu điện thế lớn nhất giữa 2 bản tụ là bao nhiêu? HD: U[SUB]max[/SUB]= E[SUB]max[/SUB].d; Q[SUB]max[/SUB]=C.U[SUB]max[/SUB] ;(Đs: 6.10[SUP]3[/SUP]V; 3.10[SUP]-5[/SUP]C)
2. Một tụ điện không khí có C=2000 pF được mắc vào 2 cực của nguồn điện có hđt là U=5000 V
1) Tính điện tích của tụ điện ( 10[SUP]-5[/SUP]C)
2) Nếu người ta ngắt tụ điện ra khỏi nguồn rồi nhúng nó chìm hẳn vào một điện môi lỏng có hằng số điện môi =2. Tìm điện dung của tụ và hiệu điện thế của tụ ( 1000 pF; 2500 V)
3) Nếu người ta không ngắt tụ khỏi nguồn và đưa tụ vào điện môi lỏng như ở phần 2. Tính điện tích và hđt giữa 2 bản tụ
HD: Nếu ngắt tụ khỏi nguồn rồi đưa nó vào điện môi thì điện tích không đổi chỉ có điện dung thay đổi. Nếu không ngắt tụ khỏi nguồn và nhúng tụ vào điện môi thì hđt không đổi,điện tích thay đổi
3. Một tụ điện có điện dung C= 2 được tích điện, điện tích của tụ là 10[SUP]3[/SUP] . Nối tụ điện đó vào bộ ác qui có SĐĐ E=50V. Bản tích điện dương nối với cực dương. Hỏi khi đó năng lượng của bộ ác qui tăng lên hay giảm đi? Tăng hay giảm bao nhiêu?
HD: Tính năng lượng trước: W=Q[SUP]2[/SUP]/2C; năng lượng sau: W[SUP]’[/SUP]=CU[SUP]’2[/SUP]/2=C.E[SUP]2[/SUP]/2 à Lấy W-W[SUP]’[/SUP]
4. Một tụ điện phẳng mà điện môi có =2 mắc vào nguồn điện có hđt U=100 V; khoảng cách giữa 2 bản là d=0,5 cm; diện tích một bản là 25 cm[SUP]2[/SUP]
1) Tính mật độ năng lượng điện trường trong tụ
2) Sau khi ngắt tụ ra khỏi nguồn,điện tích của tụ điện phóng qua lớp điện môi giữa 2 bản tụ đến lúc điện tích của tụ bằng không. Tính nhiệt lượng toả ra ở điện môi
HD: Nhiệt lượng toả ra ở điện môi bằng năng lượng của tụ
5. Hai bản của 1 tụ điện phẳng không khí có dạng hình chữ nhật kích thước 10cm x 5cm. Tụ điện được tích điện bằng một nguồn điện sao cho CĐĐT giữa 2 bản tụ là 8.10[SUP]5[/SUP] V/m . Tính điện tích của tụ điện trên. Có thể tính được hđt giữa 2 bản tụ không?
HD: Q=C.U= E.d ; Không thể tính được U vì chưa biết d
6. Có 2 tụ điện, tụ điện 1 có điện dung C[SUB]1[/SUB]=1 tích điện đến hđt U[SUB]1[/SUB]=100 V; tụ điện 2 có điện dung C[SUB]2[/SUB]= 2 tích điện đến hđt U[SUB]2[/SUB]=200 V
1) Nối các bản tích điện cùng dấu với nhau. Tính hiệu điện thế và điện tích của mỗi tụ điện sau khi nối và nhiệt lượng toả ra sau khi nối các bản
2) Hỏi như phần 1 nhưng chỉ khác ta nối các bản trái dấu của 2 tụ với nhau
HD: 1) C[SUB]b[/SUB]=C[SUB]1[/SUB]+C[SUB]2[/SUB]; Q[SUB]b[/SUB]=Q[SUB]1[/SUB]+Q[SUB]2[/SUB]; U[SUB]b[/SUB]=Q[SUB]b[/SUB]/C[SUB]b[/SUB]=U[SUB]1[/SUB][SUP]’[/SUP]=U[SUB]2[/SUB][SUP]’[/SUP] à Q[SUB]1[/SUB][SUP]’[/SUP] và Q[SUB]2[/SUB][SUP]’[/SUP]
Tính năng lượng trước: W=C[SUB]1[/SUB]U[SUB]1[/SUB][SUP]2[/SUP]/2+ C[SUB]2[/SUB]U[SUB]2[/SUB][SUP]2[/SUP]/2; năng lượng sau: W[SUP]’[/SUP]=C[SUB]b[/SUB]U[SUB]b[/SUB][SUP]2[/SUP]/2; Q=W-W[SUP]’[/SUP]
2) Làm tương tự chỉ khác Q[SUB]b[/SUB]=Q[SUB]2[/SUB]-Q[SUB]1[/SUB]; C[SUB]b[/SUB]=C[SUB]1[/SUB]+C[SUB]2[/SUB]
7. Một bộ tụ gồm 5 tụ điện giống hệt nhau nối tiếp mỗi tụ có C=10 được nối vào hđt 100 V
1) Hỏi năng lượng của bộ thay đổi ra sao nếu 1 tụ bị đánh thủng
2) Khi tụ trên bị đánh thủng thì năng lượng của bộ tụ bị tiêu hao do phóng điện. Tìm năng lượng tiêu hao đó.
HD: 1) Độ biến thiên năng lượng của bộ là: W=W[SUB]2[/SUB]-W[SUB]1[/SUB]=(1/2)C[SUB]b2[/SUB]U[SUP]2[/SUP]-(1/2)C[SUB]b1[/SUB]U[SUP]2[/SUP]=….>0 tức là năng lượng của bộ tăng lên (mặc dù có sự tiêu hao năng lượng do đánh thủng)
2) Tính điện tích của bộ tụ lúc trước và sau rồi tính =q[SUB]2[/SUB]-q[SUB]1[/SUB]>0. Năng lượng của tụ tăng vì nguồn đã thực hiện công A để đưa thêm điện tích đến tụ: A.U. Theo ĐLBTNL: A=W+W[SUB]tiêu hao[/SUB]
Từ đó tính được W[SUB]tiêu hao[/SUB]
8. Một tụ điện nạp điện tới hiệu điện thế U[SUB]1[/SUB]=100 V được nối với với tụ điện thứ hai cùng điện dung nhưng được nạp điện tới hiệu điện thế U[SUB]2[/SUB]=200V. Tính hiệu điện thế giữa các bản của mỗi tụ điện trong hai trường hợp sau:
1) Các bản tích điện cùng dấu nối với nhau (150 V)
2) Các bản tích điện trái dấu nối với nhau (50 V)
9. Ba tụ điện có điện dung C[SUB]1[/SUB]=0,002 F; C[SUB]2[/SUB]=0,004F; C[SUB]3[/SUB]=0,006 F được mắc nối tiếp thành bộ. Hiệu điện thế đánh thủng của mỗi tụ điện là 4000 V.Hỏi bộ tụ điện trên có thể chịu được hiệu điện thế U=11000 V không? Khi đó hiệu điện thế đặt trên mỗi tụ là bao nhiêu?
ĐS: Không. Bộ sẽ bị đánh thủng; U[SUB]1[/SUB]=6000 V; U[SUB]2[/SUB]=3000 V; U[SUB]3[/SUB]=2000 V
10. Ba tụ điện có điện dung lần lượt là: C[SUB]1[/SUB]=1F; C[SUB]2[/SUB]=2F; C[SUB]3 [/SUB]=3F có thể chịu được các hiệu điện thế lớn nhất tương ứng là: 1000V;200V; 500V. Đem các tụ điện này mắc thành bộ
1) Với cách mắc nào thì bộ tụ điện có thể chịu được hiệu điện thế lớn nhất
2) Tính điện dung và hiệu điện thế của bộ tụ điện đó ĐS: C[SUB]1[/SUB]nt(C[SUB]2[/SUB]//C[SUB]3[/SUB]); 1200 V; 5/6 F
11. Sáu tụ được mắc: ( ((C[SUB]1[/SUB]nt(C[SUB]2[/SUB]//C[SUB]3[/SUB]))//C[SUB]4[/SUB] ) )nt C[SUB]5[/SUB] nt C[SUB]6[/SUB] ; C[SUB]1[/SUB]=…C[SUB]6[/SUB]=60F; U=120V
Tính điện dung của bộ và điện tích của mỗi tụ
12. Hai bản của một tụ điện phẳng(diện tích mỗi bản là 200 cm[SUP]2[/SUP]) được nhúng trong dầu có hằng số điện môi 2,2 và được mắc vào nguồn điện có hđt là 200 V. Tính công cần thiết để giảm khoảng cách giữa 2 bản từ 5 cm đến 1 cm(sau khi cắt tụ ra khỏi nguồn) (1,2.10[SUP]-7[/SUP]J)
13. Tại 4 đỉnh của một hình vuông LMNP có 4 điện tích điểm q[SUB]L[/SUB]=q[SUB]M[/SUB]=q=4.10[SUP]-8[/SUP]C; q[SUB]N[/SUB]=q[SUB]P[/SUB]=-q. Đường chéo của hình vuông có độ dài a=20 cm. Hãy xác đinh:
Điện thế tại tâm hình vuông? Điện thế tại đỉnh L của hình vuông? Công tối thiểu để đưa q từ L-O
ĐS: 0 V; -1800 V; Công của lực điện là A=-7,2.10[SUP]-5[/SUP]J; công của ngoại lực A[SUP]’[/SUP]=-A
14. Hai bản phẳng song song cách nhau d=5,6 mm, chiều dài mỗi bản là 5 cm. Một điện tử bay vào khoảng giữa với vận tốc v[SUB]0[/SUB]=200 000 km/s hướng song song và cách đều 2 bản. Hỏi hiệu điện thế lớn nhất có thể đặt lên 2 bản là bao nhiêu để khi bay ra khỏi 2 bản điện tử không bị chạm vào mép bản (50 V)
15. Hiệu điện thế giữa 2 bản của một tụ điện phẳng là U=300 V. Một hạt bụi nằm cân bằng giữa 2 bản của tụ điện và cách bản dưới của tụ d[SUB]1[/SUB]=0,8 cm. Hỏi sau bao lâu hạt bụi sẽ rơi xuống bản dưới của tụ nếu hiệu điện thế giữa 2 bản giảm đi 60 V (0,09 s)
16. Hai điện tích q[SUB]1[/SUB]=6,67.10[SUP]-9[/SUP]C và q[SUB]2[/SUB]=13,35.10[SUP]-9[/SUP]C nằm trong không khí cách nhau 40 cm. Tính công cần thiết để đưa hệ điện tích trên lại gần nhau và cách nhau 25 cm ( 1,2.10[SUP]-6[/SUP] J)
17. Một điện tử bay đến gần một iôn âm. Điện tích của iôn gấp 3 lần điện tích của điện tử. Lúc đầu điện tử ở cách xa iôn và có tốc độ là 10[SUP]5[/SUP]m/s. Tính khoảng cách bé nhất mà điện tử có thể tiến gần đến iôn. Cho điện tích và khối lượng của e ( 1,5.10[SUP]-7[/SUP]m)
18. Một mặt cầu bán kính 10 cm có mật độ điện mặt 3.10[SUP]-5[/SUP]C/m[SUP]2[/SUP]. Cách mặt cầu 0,9 m có đặt một điện tích q[SUB]0[/SUB]=7.10[SUP]-9[/SUP]C . Tính công cần thiết để đưa điện tích điểm q[SUB]0[/SUB] về cách tâm mặt cầu 50 cm biết môi trường xung quanh điện tích là K[SUP]2[/SUP] ( 2,4.10[SUP]-4[/SUP] J)
Bài tập trắc nghiệm
Đề 1
Câu hỏi 1: Một tụ điện điện dung 5μF được tích điện đến điện tích bằng 86μC. Tính hiệu điện thế trên hai bản tụ:
A. 17,2V B. 27,2V C.37,2V D. 47,2V
Câu hỏi 2: Một tụ điện điện dung 24nF tích điện đến hiệu điện thế 450V thì có bao nhiêu electron mới di chuyển đến bản âm của tụ điện:
A. 575.10[SUP]11[/SUP] electron B. 675.10[SUP]11[/SUP] electron
C. 775.10[SUP]11[/SUP] electron D. 875.10[SUP]11[/SUP] electron
Câu hỏi 3: Bộ tụ điện trong chiếc đèn chụp ảnh có điện dung 750 μF được tích điện đến hiệu điện thế 330V. Xác định năng lượng mà đèn tiêu thụ trong mỗi lần đèn lóe sáng:
A. 20,8J B. 30,8J C. 40,8J D. 50,8J
Câu hỏi 4: Bộ tụ điện trong chiếc đèn chụp ảnh có điện dung 750 μF được tích điện đến hiệu điện thế 330V. Mỗi lần đèn lóe sáng tụ điện phóng điện trong thời gian 5ms. Tính công suất phóng điện của tụ điện:
A. 5,17kW B.6 ,17kW C. 8,17kW D. 8,17kW
Câu hỏi 5:Một tụ điện có điện dung 500pF mắc vào hai cực của một máy phát điện có hiệu điện thế 220V. Tính điện tích của tụ điện:
A. 0,31μC B. 0,21μC C.0,11μC D.0,01μC
Câu hỏi 6: Tụ điện phẳng không khí có điện dung 5nF. Cường độ điện trường lớn nhất mà tụ có thể chịu được là 3.10[SUP]5[/SUP]V/m, khoảng cách giữa hai bản là 2mm. Điện tích lớn nhất có thể tích cho tụ là:
A. 2 μC B. 3 μC C. 2,5μC D. 4μC
Câu hỏi 7: Năng lượng điện trường trong tụ điện tỉ lệ với:
A. hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện
B. điện tích trên tụ điện
C. bình phương hiệu điện thế hai bản tụ điện
D. hiệu điện thế hai bản tụ và điện tích trên tụ
Câu hỏi 8: Một tụ điện có điện dung 5nF, điện trường lớn nhất mà tụ có thể chịu được là 3.10[SUP]5[/SUP]V/m, khoảng cách giữa hai bản là 2mm. Hiệu điện thế lớn nhất giữa hai bản tụ là:
A. 600V B. 400V C. 500V D.800V
Câu hỏi 9: Một tụ điện có điện dung 2000 pF mắc vào hai cực của nguồn điện hiệu điện thế 5000V. Tính điện tích của tụ điện:
A. 10μC B. 20 μC C. 30μC D. 40μC
Câu hỏi 10: Một tụ điện có điện dung 2000 pF mắc vào hai cực của nguồn điện hiệu điện thế 5000V. Tích điện cho tụ rồi ngắt khỏi nguồn, tăng điện dung tụ lên hai lần thì hiệu điện thế của tụ khi đó là:
A. 2500V B. 5000V C. 10 000V D. 1250V
Đề 2
Câu hỏi 1: Một tụ điện có thể chịu được điện trường giới hạn là 3.10[SUP]6[/SUP]V/m, khoảng cách giữa hai bản tụ là 1mm, điện dung là 8,85.10[SUP]-11[/SUP]F. Hỏi hiệu điện thế tối đa có thể đặt vào hai bản tụ là bao nhiêu:
A. 3000V B. 300V C. 30 000V D.1500V
Câu hỏi 2: Một tụ điện có thể chịu được điện trường giới hạn là 3.10[SUP]6[/SUP]V/m, khoảng cách giữa hai bản tụ là 1mm, điện dung là 8,85.10[SUP]-11[/SUP]F. Hỏi điện tích cực đại mà tụ tích được:
A. 26,65.10[SUP]-8[/SUP]C B. 26,65.10[SUP]-9[/SUP]C C. 26,65.10[SUP]-7[/SUP]C D. 13.32. 10[SUP]-8[/SUP]C
Câu hỏi 3: Tụ điện có điện dung 2μF có khoảng cách giữa hai bản tụ là 1cm được tích điện với nguồn điện có hiệu điện thế 24V. Cường độ điện trường giữa hai bản tụ bằng:
A. 24V/m B. 2400V/m C. 24 000V/m D. 2,4V
Câu hỏi 4: Tụ điện có điện dung 2μF có khoảng cách giữa hai bản tụ là 1cm được tích điện với nguồn điện có hiệu điện thế 24V. Ngắt tụ khỏi nguồn và nối hai bản tụ bằng dây dẫn thì năng lượng tụ giải phóng ra là:
A. 5,76.10[SUP]-4[/SUP]J B. 1,152.10[SUP]-3[/SUP]J C. 2,304.10[SUP]-3[/SUP]J D.4,217.10[SUP]-3[/SUP]J
Câu hỏi 5: Một tụ điện có điện dung C, điện tích q, hiệu điện thế U. Tăng hiệu điện thế hai bản tụ lên gấp đôi thì điện tích của tụ:
A. không đổi B. tăng gấp đôi C. tăng gấp bốn D. giảm một nửa
Câu hỏi 6: Một tụ điện có điện dung C, điện tích q, hiệu điện thế U. Ngắt tụ khỏi nguồn, giảm điện dung xuống còn một nửa thì điện tích của tụ:
A. không đổi B. tăng gấp đôi
C. Giảm còn một nửa D. giảm còn một phần tư
Câu hỏi 7: Một tụ điện có điện dung C, điện tích q, hiệu điện thế U. Ngắt tụ khỏi nguồn, giảm điện dung xuống còn một nửa thì hiệu điện thế giữa hai bản tụ:
A. không đổi B. tăng gấp đôi
C. Giảm còn một nửa D. giảm còn một phần tư
Câu hỏi 8: Một tụ điện có điện dung C, điện tích q, hiệu điện thế U. Ngắt tụ khỏi nguồn, giảm điện dung xuống còn một nửa thì năng lượng của tụ:
A. không đổi B. tăng gấp đôi
C. Giảm còn một nửa D. giảm còn một phần tư
Câu hỏi 9: Một tụ điện phẳng có điện môi là không khí có điện dung là 2μF, khoảng cách giữa hai bản tụ là 1mm. Tụ chịu được. Biết điện trường giới hạn đối với không khí là 3.10[SUP]6[/SUP]V/m. Hiệu điện thế và điện tích cực đại của tụ là:
A. 1500V; 3mC B. 3000V; 6mC
C. 6000V/ 9mC D. 4500V; 9mC
Câu hỏi 10: Một tụ điện phẳng có điện môi là không khí có điện dung là 2μF, khoảng cách giữa hai bản tụ là 1mm. Tụ chịu được. Biết điện trường giới hạn đối với không khí là 3.10[SUP]6[/SUP]V/m. Năng lượng tối đa mà tụ tích trữ được là:
A. 4,5J B. 9J C. 18J D. 13,5J
Đề 3
Câu hỏi 1: Ba tụ điện giống nhau cùng điện dung C ghép song song với nhau thì điện dung của bộ tụ là:
A. C B. 2C C. C/3 D. 3C
Câu hỏi 2: Ba tụ điện giống nhau cùng điện dung C ghép nối tiếp với nhau thì điện dung của bộ tụ là:
A. C B. 2C C. C/3 D. 3C
Câu hỏi 3: Bộ ba tụ điện C[SUB]1[/SUB] = C[SUB]2[/SUB] = C[SUB]3[/SUB]/2 ghép song song rồi nối vào nguồn có hiệu điện thế 45V thì điện tích của bộ tụ là 18.10[SUP]-4[/SUP]C. Tính điện dung của các tụ điện:
A. C[SUB]1[/SUB] = C[SUB]2[/SUB] = 5μF; C[SUB]3[/SUB] = 10 μF B. C[SUB]1[/SUB] = C[SUB]2[/SUB] = 8μF; C[SUB]3[/SUB] = 16 μF
C. C[SUB]1[/SUB] = C[SUB]2[/SUB] = 10μF; C[SUB]3[/SUB] = 20 μF D. C[SUB]1[/SUB] = C[SUB]2[/SUB] = 15μF; C[SUB]3[/SUB] = 30 μF
Câu hỏi 4: Hai tụ điện có điện dung C[SUB]1[/SUB] = 2 μF; C[SUB]2[/SUB] = 3 μF mắc nối tiếp nhau. Tính điện dung của bộ tụ:
A. 1,8 μF B. 1,6 μF C. 1,4 μF D. 1,2 μF
Câu hỏi 5: Hai tụ điện có điện dung C[SUB]1[/SUB] = 2 μF; C[SUB]2[/SUB] = 3 μF mắc nối tiếp nhau. Đặt vào bộ tụ hiệu điện thế một chiều 50V thì hiệu điện thế của các tụ là:
A. U[SUB]1[/SUB] = 30V; U[SUB]2[/SUB] = 20V B. U[SUB]1[/SUB] = 20V; U[SUB]2[/SUB] = 30V
C. U[SUB]1[/SUB] = 10V; U[SUB]2[/SUB] = 40V D. U[SUB]1[/SUB] = 250V; U[SUB]2[/SUB] = 25V
Câu hỏi 6: Bốn tụ điện mắc thành bộ theo sơ đồ như hình vẽ, C[SUB]1[/SUB] = 1μF; C[SUB]2[/SUB] = C[SUB]3[/SUB] = 3 μF. Khi nối hai điểm M, N với nguồn điện thì C[SUB]1[/SUB] có điện tích q[SUB]1[/SUB] = 6μC và cả bộ tụ có điện tích q = 15,6 μC. Hiệu điện thế đặt vào bộ tụ đó là:
A. 4V B. 6V C. 8V D. 10V
Câu hỏi 7: Bốn tụ điện mắc thành bộ theo sơ đồ như hình vẽ ở trên, C[SUB]1[/SUB] = 1μF; C[SUB]2[/SUB] = C[SUB]3[/SUB] = 3 μF. Khi nối hai điểm M, N với nguồn điện thì C[SUB]1[/SUB] có điện tích q[SUB]1[/SUB] = 6μC và cả bộ tụ có điện tích q = 15,6 μC. Điện dung C[SUB]4[/SUB] là:
A. 1 μF B. 2 μF C. 3 μF D. 4 μF
Câu hỏi 8: Ba tụ C[SUB]1[/SUB] = 3nF, C[SUB]2[/SUB] = 2nF, C[SUB]3[/SUB] = 20nF mắc như hình vẽ. Nối bộ tụ với hiệu điện thế 30V. Tính điện dung của cả bộ tụ:
A. 2nF B. 3nF C. 4nF D. 5nF
Câu hỏi 9: Ba tụ C[SUB]1[/SUB] = 3nF, C[SUB]2[/SUB] = 2nF, C[SUB]3[/SUB] = 20nF mắc như hình vẽ trên. Nối bộ t với hiệu điện thế 30V. Tụ C[SUB]1[/SUB] bị đánh thủng. Tìm điện tích và hiệu điện thế trên tụ C[SUB]3[/SUB]:
A. U[SUB]3[/SUB] = 15V; q[SUB]3[/SUB] = 300nC B. U[SUB]3[/SUB] = 30V; q[SUB]3[/SUB] = 600nC
C.U[SUB]3[/SUB] = 0V; q[SUB]3[/SUB] = 600nC D.U[SUB]3[/SUB] = 25V; q[SUB]3[/SUB] = 500nC
Câu hỏi 10: Hai tụ điện điện dung C[SUB]1[/SUB] = 0,3nF, C[SUB]2[/SUB] = 0,6nF ghép nối tiếp, khoảng cách giữa hai bản tụ của hai tụ như nhau bằng 2mm. Điện môi của mỗi tụ chỉ chịu được điện trường có cường độ lớn nhất là 10[SUP]4[/SUP]V/m . Hiệu điện thế giới hạn được phép đặt vào bộ tụ đó bằng:
A. 20V B. 30V C. 40V D. 50V
Đề 4
Câu hỏi 1: Hai tụ điện C[SUB]1[/SUB] = 0,4μF; C[SUB]2[/SUB] = 0,6μF ghép song song rồi mắc vào hiệu điện thế U < 60V thì một trong hai tụ có điện tích 30μC. Tính hiệu điện thế U và điện tích của tụ kia:
A. 30V, 5 μC B. 50V; 50 μC
C. 25V; 10 μC D. 40V; 25 μC
Câu hỏi 2: Ba tụ điện ghép nối tiếp có C[SUB]1[/SUB] = 20pF, C[SUB]2[/SUB] = 10pF, C[SUB]3[/SUB] = 30pF. Tính điện dung của bộ tụ đó:
A. 3,45pF B. 4,45pF C.5,45pF D. 6,45pF
Câu hỏi 3: Một mạch điện như hình vẽ, C[SUB]1[/SUB] = 3 μF , C[SUB]2[/SUB] = C[SUB]3[/SUB] = 4 μF.
Tính điện dung của bộ tụ:
A. 3 μF B. 5 μF C. 7 μF D. 12 μF
Câu hỏi 4: Một mạch điện như hình vẽ trên, C[SUB]1[/SUB] = 3 μF , C[SUB]2[/SUB] = C[SUB]3[/SUB] = 4 μF. Nối hai điểm M, N với hiệu điện thế 10V. Điện tích trên mỗi tụ điện là:
A. q[SUB]1[/SUB] = 5 μC; q[SUB]2[/SUB] = q[SUB]3[/SUB] = 20μC B. q[SUB]1[/SUB] = 30 μC; q[SUB]2[/SUB] = q[SUB]3[/SUB] = 15μC
C. q[SUB]1[/SUB] = 30 μC; q[SUB]2[/SUB] = q[SUB]3[/SUB] = 20μC D. q[SUB]1[/SUB] = 15 μC; q[SUB]2[/SUB] = q[SUB]3[/SUB] = 10μC
Câu hỏi 5: Ba tụ điện có điện dung bằng nhau và bằng C. Để được bộ tụ có điện dung là C/3 ta phải ghép các tụ đó thành bộ:
A. 3 tụ nối tiếp nhau B. 3 tụ song song nhau
C. (C[SUB]1[/SUB] nt C[SUB]2[/SUB])//C[SUB]3[/SUB] D. (C[SUB]1[/SUB]//C[SUB]2[/SUB])ntC[SUB]3[/SUB]
Câu hỏi 6: Ba tụ điện C[SUB]1[/SUB] = C[SUB]2[/SUB] = C, C[SUB]3[/SUB] = 2C. Để được bộ tụ có điện dung là C thì các tụ phải ghép:
A. 3 tụ nối tiếp nhau B. (C[SUB]1[/SUB]//C[SUB]2[/SUB])ntC[SUB]3[/SUB]
C. 3 tụ song song nhau D. (C[SUB]1[/SUB] nt C[SUB]2[/SUB])//C[SUB]3[/SUB]
Câu hỏi 7: Hai tụ giống nhau có điện dung C ghép nối tiếp nhau và nối vào nguồn một chiều hiệu điện thế U thì năng lượng của bộ tụ là W[SUB]t[/SUB], khi chúng ghép song song và nối vào hiệu điện thế cũng là U thì năng lượng của bộ tụ là W[SUB]s[/SUB]. ta có:
A. W[SUB]t[/SUB] = W[SUB]s[/SUB] B. W[SUB]s [/SUB]= 4W[SUB]t[/SUB]
C. W[SUB]s [/SUB]= 2W[SUB]t[/SUB] D.W[SUB]t [/SUB]= 4W[SUB]s[/SUB]
Câu hỏi 8: Ba tụ C[SUB]1[/SUB] = 3nF, C[SUB]2[/SUB] = 2nF, C[SUB]3[/SUB] = 20nF mắc như hình vẽ. Nối bộ tụ với hiệu điện thế 30V. Tính hiệu điện thế trên tụ C[SUB]2[/SUB]:
A. 12V B. 18V
C. 24V D. 30V
Câu hỏi 9: Ba tụ C[SUB]1[/SUB] = 3nF, C[SUB]2[/SUB] = 2nF, C[SUB]3[/SUB] = 20nF mắc như hình vẽ trên. Nối bộ tụ với hiệu điện thế 30V. Tụ C[SUB]1[/SUB] bị đánh thủng. Tìm điện tích và hiệu điện thế trên tụ C[SUB]1[/SUB]:
A. U[SUB]1[/SUB] = 15V; q[SUB]1[/SUB] = 300nC B. U[SUB]1[/SUB] = 30V; q[SUB]1[/SUB] = 600nC
C.U[SUB]1[/SUB] = 0V; q[SUB]1[/SUB] = 0nC D.U[SUB]1[/SUB] = 25V; q[SUB]1[/SUB] = 500nC
Câu hỏi 10: Ba tụ C[SUB]1[/SUB] = 3nF, C[SUB]2[/SUB] = 2nF, C[SUB]3[/SUB] = 20nF mắc như hình vẽ trên. Nối bộ tụ với hiệu điện thế 30V. Tụ C[SUB]1[/SUB] bị đánh thủng. Tìm điện tích và hiệu điện thế trên tụ C[SUB]2[/SUB]:
A. U[SUB]2[/SUB] = 15V; q[SUB]2[/SUB] = 300nC B. U[SUB]2[/SUB] = 30V; q[SUB]2[/SUB] = 600nC
C.U[SUB]2[/SUB] = 0V; q[SUB]2[/SUB] = 0nC D.U[SUB]2[/SUB] = 25V; q[SUB]2[/SUB] = 500nC
Đề 5
Câu hỏi 1: Trong phòng thí nghiệm có một số tụ điện loại 6μF. Số tụ phải dùng ít nhất để tạo thành bộ tụ có điện dung tương đương là 4,5 μF là:
A. 3 B. 5 C. 4 D. 6
Câu hỏi 2: Có các tụ giống nhau điện dung là C, muốn ghép thành bộ tụ có điện dung là 5C/3 thì số tụ cần dùng ít nhất là:
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
Câu hỏi 3: Hai tụ điện có điện dung C[SUB]1[/SUB] = 2 C[SUB]2[/SUB] mắc nối tiếp vào nguồn điện có hiệu điện thế U thì hiệu điện thế của hai tụ quan hệ với nhau;
A. U[SUB]1[/SUB] = 2U[SUB]2[/SUB] B. U[SUB]2[/SUB] = 2U[SUB]1[/SUB] C. U[SUB]2[/SUB] = 3U[SUB]1[/SUB] D.U[SUB]1[/SUB] = 3U[SUB]2[/SUB]
Câu hỏi 4: Hai tụ điện có điện dung C[SUB]1[/SUB] = 2 C[SUB]2[/SUB] mắc nối tiếp vào nguồn điện có hiệu điện thế U. Dìm tụ C[SUB]2[/SUB] vào điện môi lỏng có hằng số điện môi là 2. Cường độ điện trường giữa hai bản tụ C[SUB]1[/SUB] sẽ
A. tăng 3/2 lần B. tăng 2 lần C. giảm còn 1/2 lần D. giảm còn 2/3 lần
Câu hỏi 5: Một tụ điện phẳng đặt thẳng đứng trong không khí điện dung của nó là C. Khi dìm một nửa ngập trong điện môi có hằng số điện môi là 3, một nửa trong không khí điện dung của tụ sẽ :
A. tăng 2 lần B. tăng 3/2 lần C. tăng 3 lần D. giảm 3 lần
Câu hỏi 6: Một tụ điện phẳng đặt nằm ngang trong không khí điện dung của nó là C. Khi dìm một nửa ngập trong điện môi có hằng số điện môi là 3, một nửa trong không khí điện dung của tụ sẽ :
A. giảm còn 1/2 B. giảm còn 1/3 C. tăng 3/2 lần D. giảm còn 2/3 lần
Câu hỏi 7: Bộ tụ điện gồm hai tụ điện: C[SUB]1[/SUB] = 20 (µF), C[SUB]2[/SUB] = 30 (µF) mắc song song với nhau, rồi mắc vào hai cực của nguồn điện có hiệu điện thế U = 60 (V). Hiệu điện thế trên mỗi tụ điện là:
A. U[SUB]1[/SUB] = 60 (V) và U[SUB]2[/SUB] = 60 (V). B. U[SUB]1[/SUB] = 15 (V) và U[SUB]2[/SUB] = 45 (V).
C. U[SUB]1[/SUB] = 45 (V) và U[SUB]2[/SUB] = 15 (V). D. U[SUB]1[/SUB] = 30 (V) và U[SUB]2[/SUB] = 30 (V).
Câu hỏi 8: Một bộ tụ điện gồm 10 tụ điện giống nhau (C = 8 µF) ghép nối tiếp với nhau. Bộ tụ điện được nối với hiệu điện thế không đổi U = 150 (V). Độ biến thiên năng lượng của bộ tụ điện sau khi có một tụ điện bị đánh thủng là:
A. ΔW = 9 (mJ). B. ΔW = 10 (mJ).
C. ΔW = 19 (mJ). D. ΔW = 1 (mJ).
Câu hỏi 9: Bộ tụ điện gồm ba tụ điện: C[SUB]1[/SUB] = 10 (µF), C[SUB]2[/SUB] = 15 (µF), C[SUB]3[/SUB] = 30 (µF) mắc nối tiếp với nhau. Điện dung của bộ tụ điện là:
A. C[SUB]b[/SUB] = 5 (µF). B. C[SUB]b[/SUB] = 10 (µF). C. C[SUB]b[/SUB] = 15 (µF). D. C[SUB]b[/SUB] = 55 (µF).
Câu hỏi 10 Bộ tụ điện gồm hai tụ điện: C[SUB]1[/SUB] = 20 (µF), C[SUB]2[/SUB] = 30 (µF) mắc nối tiếp với nhau, rồi mắc vào hai cực của nguồn điện có hiệu điện thế U = 60 (V). Điện tích của mỗi tụ điện là:A. Q[SUB]1[/SUB] = 3.10[SUP]-3[/SUP] (C) và Q[SUB]2[/SUB] = 3.10[SUP]-3[/SUP] (C). B. Q[SUB]1[/SUB] = 1,2.10[SUP]-3[/SUP] (C) và Q[SUB]2[/SUB] = 1,8.10[SUP]-3[/SUP] (C).
C. Q[SUB]1[/SUB] = 1,8.10[SUP]-3[/SUP] (C) và Q[SUB]2[/SUB] = 1,2.10[SUP]-3[/SUP] (C) D. Q[SUB]1[/SUB] = 7,2.10[SUP]-4[/SUP] (C) và Q[SUB]2[/SUB] = 7,2.10[SUP]-4[/SUP] (C).
ĐÁP ÁN
ĐỀ 1: 1A-2B-3C-4D-5C-6B-7C-8A-9A-10A
ĐỀ 2: 1A-2A-3B-4A-5B-6A-7B-8B-9B-10B
ĐỀ 3: 1D-2C-3C-4D-5A-6C-7B-8C-9B-10B
ĐỀ 4: 1B-2C-3B-4C-5A-6B-7B-8C-9C-10C
ĐỀ 5: 1C-2B-3B-4A-5A-6C-7B-8D-9C-10C
ĐỀ 2: 1A-2A-3B-4A-5B-6A-7B-8B-9B-10B
ĐỀ 3: 1D-2C-3C-4D-5A-6C-7B-8C-9B-10B
ĐỀ 4: 1B-2C-3B-4C-5A-6B-7B-8C-9C-10C
ĐỀ 5: 1C-2B-3B-4A-5A-6C-7B-8D-9C-10C
BÀI SAU
https://diendankienthuc.net/diendan/showthread.php?t=104835
XEM TRƯỚC
https://diendankienthuc.net/diendan/showthread.php?t=104589
https://diendankienthuc.net/diendan/showthread.php?t=104565
https://diendankienthuc.net/diendan/showthread.php?t=104217
NỘI DUNG
Bài 6 : TỤ ĐIỆN.
A – Lý thuyết
I. Điện dung của vật dẫn cô lập
II. Tụ điện
Định nghĩa : Là hệ thống 2 vật dẫn đặt gần nhau và cách điện với nhau bằng một lớp cách điện
Điện dung của tụ là đại lượng đo bằng tỉ số giữa điện tích Q của tụ với hiệu điện thế giữa hai bản.
v Đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện ở một hiệu điện thế nhất định
v Điện dung của tụ phụ thuộc vào : hình dáng và kích thước của bản, vị trí tương đối của hai bản và bản chất điện môi giữa hai bản.
v Điện dung của tụ phẳng với
là hằng số điện môi, S diện tích phần đối diện của hai bản. d khoảng cách giữa hai bản (m).
v Lưu ý: Trong công thức , ta thường lầm tưởng C là đại lượng phụ thuộc vào Q, phụ thuộc vào U. Nhưng thực tế C KHÔNG phụ thuộc vào Q và U.
Năng lượng của tụ điện
Tụ bị đánh thủng: Nếu cường độ điện trường trong lớp điện môi vượt quá một giá trị giới hạn E[SUB]max[/SUB] thì lớp điện môi trở thành dẫn điện và tụ điện sẽ bị hỏng. Như vậy, hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện không được vượt quá giới hạn được phép: U[SUB]max[/SUB] = E[SUB]max[/SUB].d
Ghép tụ điện
B - Bài tập
Bài tập cơ bản
1. Tụ điện phẳng gồm hai bản tụ có diện tích 0,05 m[SUP]2[/SUP] đặt cách nhau 0,5 mm, điện dung của tụ là 3 nF. Tính hằng số điện môi của lớp điện môi giữa hai bản tụ. Đ s: 3,4.
2. Một tụ điện phẳng không khí có điện dung 3,5 pF, diện tích mỗi bản là 5 cm[SUP]2[/SUP] được đặt dưới hiệu điện thế 6,3 V. Biết e[SUB]o[/SUB] = 8,85. 10[SUP]-12[/SUP] F/m. Tính:
a. khoảng cách giữa hai bản tụ.
b. Cường độ điện trường giữa hai bản. Đ s: 1,26 mm . 5000 V/m.
3. Một tụ điện không khí nếu được tích điện lượng 5,2. 10[SUP]-9[/SUP] C thì điện trường giữa hai bản tụ là 20000 V/m. Tính diện tích mỗi bản tụ. Đ s: 0,03 m[SUP]2[/SUP].
4. một tụ điện phẳng bằng nhôm có kích thước 4 cm x 5 cm. điện môi là dung dịch axêton có hằng số điện môi là 20. khoảng cách giữa hai bản của tụ điện là 0,3 mm. Tính điện dung của tụ điện.
Đ s: 1,18. 10[SUP]-9[/SUP] F.
5. Một tụ điện phẳng không khí có hai bản cách nhau 1 mm và có điện dung 2. 10[SUP]-11[/SUP] F được mắc vào hai cực của một nguồn điện có hiệu điện thế 50V. Tính diện tích mỗi bản tụ điện và điện tích của tụ điện. Tính cường độ điện trường giữa hai bản ? Đ s: 22,6 dm[SUP]2[/SUP], 10[SUP]-9[/SUP] C, 5. 10[SUP]4[/SUP] V/m.
6. Một tụ điện phẳng điện dung 12 pF, điện môi là không khí. Khoảng cách giữa hai bản tụ 0,5 cm. Tích điện cho tụ điện dưới hiệu điện thế 20 V. Tính:
a. điện tích của tụ điện.
b. Cường độ điện trường trong tụ. Đ s: 24. 10[SUP]-11[/SUP]C, 4000 V/m.
7. Một tụ điện phẳng không khí, điện dung 40 pF, tích điện cho tụ điện ở hiệu điện thế 120V.
a. Tính điện tích của tụ.
b. Sau đó tháo bỏ nguồn điện rồi tăng khoảng cách giữa hai bản tụ lên gấp đôi. Tính hiệu điện thế mới giữa hai bản tụ. Biết rằng điện dung của tụ điện phẳng tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa hai bản của nó. Đ s: 48. 10[SUP]-10[/SUP]C, 240 V.
8. Tụ điện phẳng không khí có điện dung C = 500 pF được tích điện đến hiệu điện thế 300 V.
a. Tính điện tích Q của tụ điện.
b. Ngắt tụ điện khỏi nguồn rồi nhúng tụ điện vào chất điện môi lỏng có e = 2. Tính điện dung C[SUB]1[/SUB] , điện tích Q[SUB]1[/SUB] và hiệu điện thế U[SUB]1[/SUB] của tụ điện lúc đó.
c. Vẫn nối tụ điện với nguồn nhưng nhúng tụ điện vào chất điện môi lỏng có e = 2. Tính C[SUB]2[/SUB] , Q[SUB]2[/SUB] , U[SUB]2[/SUB] của tụ điện.
Đs: a/ 150 nC; b/ C[SUB]1[/SUB] = 1000 pF, Q[SUB]1[/SUB] = 150 nC, U[SUB]1[/SUB] = 150 V.c/ C[SUB]2[/SUB] = 1000 pF, Q[SUB]2[/SUB] = 300 nC, U[SUB]2[/SUB] = 300 V.
9. Tụ điện phẳng không khí điện dung 2 pF được tích điện ở hiệu điện thế 600V.
a. Tính điện tích Q của tụ.
b. Ngắt tụ khỏi nguồn, đưa hai đầu tụ ra xa để khoảng cách tăng gấp đôi. Tính C[SUB]1[/SUB], Q[SUB]1[/SUB], U[SUB]1[/SUB] của tụ.
c. Vẫn nối tụ với nguồn, đưa hai bản tụ ra xa đề khoảng cách tăng gấp đôi. Tính C[SUB]2[/SUB], Q[SUB]2[/SUB], U[SUB]2[/SUB] của tụ.
Đ s: a/1,2. 10[SUP]-9[/SUP] C. b/ C[SUB]1[/SUB] = 1pF, Q[SUB]1[/SUB] = 1,2.10[SUP]-9[/SUP] C, U[SUB]1[/SUB] = 1200V. c/ C[SUB]2[/SUB] = 1pF, Q[SUB]2[/SUB] = 0,6.10[SUP]-9[/SUP] C,U= 600 V.
10. Tụ điện phẳng có các bản tụ hình tròn bán kính 10 cm. Khoảng cách và hiệu điện thế giữa hai bản là 1cm, 108 V. Giữa hai bản là không khí. Tìm điện tích của tụ điện ?
Đ s: 3. 10[SUP]-9[/SUP] C.
11. Một tụ điện phẳng điện dung C = 0,12 mF có lớp điện môi dày 0,2 mm có hằng số điện môi e = 5. Tụ được đặt dưới một hiệu điện thế U = 100 V.
a. Tính diện tích các bản của tụ điện, điện tích và năng lượng của tụ.
b. Sau khi được tích điện, ngắt tụ khỏi nguồn rồi mắc vào hai bản của tụ điện C[SUB]1[/SUB] = 0,15 mF chưa được tích điện. Tính điện tích của bộ tụ điện, hiệu điện thế và năng lượng của bộ tụ.
Đ s: a/ 0,54 m[SUP]2[/SUP], 12 mC, 0,6 mJ. b/ 12 mC, 44,4 V, 0,27 mJ.
12. Một tụ điện 6 mF được tích điện dưới một hiệu điện thế 12V.
a. Tính điện tích của mỗi bản tụ.
b. Hỏi tụ điện tích lũy một năng lượng cực đại là bao nhiêu ?
c. Tính công trung bình mà nguồn điện thực hiện để đưa 1 e từ bản mang điện tích dương à bản mang điện tích âm ?
Đ s: a/ 7,2. 10[SUP]-5[/SUP] C. b/ 4,32. 10[SUP]-4[/SUP] J. c/ 9,6. 10[SUP]-19 J.[/SUP]
13. Một tụ điện phẳng không khí 3,5 pF, được đặt dưới một hiệu điện thế 6,3 V.
a. Tính cường độ điện trường giữa hai bản của tụ điện.
b. Tính năng lượng của tụ điện.
Đ s: 5000 V/m, 6,95. 10[SUP]-11[/SUP] J.
14. Có 3 tụ điện C[SUB]1[/SUB] = 10 mF, C[SUB]2[/SUB] = 5 mF, C[SUB]3[/SUB] = 4 mF được mắc vào nguồn điện có
hiệu điện thế U = 38 V.
a. Tính điện dung C của bộ tụ điện, điện tích và hiệu điện thế trên các
tụ điện.
b. Tụ C[SUB]3[/SUB] bị “đánh thủng”. Tìm điện tích và hiệu điện thế trên tụ C[SUB]1[/SUB].
Đ s: a/ C[SUB]b[/SUB] ≈ 3,16 mF. Q[SUB]1[/SUB] = 8. 10[SUP]-5[/SUP] C, Q[SUB]2[/SUB] = 4. 10[SUP]-5[/SUP] C, Q[SUB]3[/SUB] = 1,2. 10[SUP]-4[/SUP] C, U[SUB]1[/SUB] = U[SUB]2[/SUB] = 8 V, U[SUB]3[/SUB] = 30 V.
b/ Q[SUB]1[/SUB] = 3,8. 10[SUP]-4[/SUP] C, U[SUB]1[/SUB] = 38 V.
15. Tính điện dung tương đương, điện tích, hiệu điện thế trong mỗi tụ điện ở các trường hợp sau (hình vẽ)
4)
Hình 1: C[SUB]1[/SUB] = 2 mF, C[SUB]2[/SUB] = 4 mF, C[SUB]3[/SUB] = 6 mF. U[SUB]AB[/SUB] = 100 V.
Hình 2: C[SUB]1[/SUB] = 1 mF, C[SUB]2[/SUB] = 1,5 mF, C[SUB]3[/SUB] = 3 mF. U[SUB]AB[/SUB] = 120 V.
Hình 3: C[SUB]1[/SUB] = 0,25 mF, C[SUB]2[/SUB] = 1 mF, C[SUB]3[/SUB] = 3 mF. U[SUB]AB[/SUB] = 12 V.
Hình 4: C[SUB]1[/SUB] = C[SUB]2[/SUB] = 2 mF, C[SUB]3[/SUB] = 1 mF, U[SUB]AB[/SUB] = 10 V.
16. Cho bộ tụ mắc như hình vẽ:
C[SUB]1[/SUB] = 1 mF, C[SUB]2[/SUB] = 3 mF, C[SUB]3[/SUB] = 6 mF, C[SUB]4[/SUB] = 4 mF. U[SUB]AB[/SUB] = 20 V.
Tính điện dung bộ tụ, điện tích và hiệu điện thế mỗi tụ khi.
a. K hở.
b. K đóng.
17. Trong hình bên C[SUB]1[/SUB] = 3 mF, C[SUB]2[/SUB] = 6 mF, C[SUB]3[/SUB] = C[SUB]4[/SUB] = 4 mF, C[SUB]5[/SUB] = 8 mF.
U = 900 V. Tính hiệu điện thế giữa A và B ?
Đ s: U[SUB]AB[/SUB] = - 100V.
18. Cho mạch điện như hình vẽ:
C[SUB]1[/SUB] = C[SUB]2[/SUB] = C[SUB]3[/SUB] = C[SUB]4[/SUB] =C[SUB]5[/SUB] = 1 mF, U = 15 V.
Tính điện dung của bộ tụ, điện tích và hiệu điện thế của mỗi tụ khi
a. K hở.
b. K đóng.
19. Cho bộ tụ điện như hình vẽ.
C[SUB]2[/SUB] = 2 C[SUB]1[/SUB], U[SUB]AB[/SUB] = 16 V. Tính U[SUB]MB[/SUB].
Đ s: 4 V.
20. Cho bộ 4 tụ điện giống nhau ghép theo 2 cách như hình vẽ.
a. Cách nào có điện dung lớn hơn.
b. Nếu điện dung tụ khác nhau thì chúng phải có liên hệ
thế nào để C[SUB]A[/SUB] = C[SUB]B [/SUB](Điện dung của hai cách ghép bằng nhau)
Đ s: a/ C[SUB]A[/SUB] = C[SUB]B[/SUB]. b/
21. Tụ điện phẳng gồm hai bản tụ hình vuông cạch a = 20 cm đặt cách nhau 1 cm. Chất điện môi giữa hai bản là thủy tinh có e = 6. Hiệu điện thế giữa hai bản U = 50 V.
a. Tính điện dung của tụ điện.
b. Tính điện tích của tụ điện.
c. Tính năng lượng của tụ điện, tụ điện có dùng đề làm nguồn điện được không ?
Đ s: 212,4 pF ; 10,6 nC ; 266 nJ.
Bài tập nâng cao
1. Hai bản của tụ điện phẳng có dạng hình tròn bán kính R=60 cm,khoảng cách giữa 2 bản là 2 mm. Giữa 2 bản là không khí.
1) Tính điện dung của tụ điện ( 5.10[SUP]-9[/SUP]F)
2) Có thể tích cho tụ điện đó một điện tích lớn nhất là bao nhiêu để tụ điện không bị đánh thủng. Biết cđđt lớn nhất mà không khí chịu được là 3.10[SUP]6 [/SUP]V/m . Hiệu điện thế lớn nhất giữa 2 bản tụ là bao nhiêu? HD: U[SUB]max[/SUB]= E[SUB]max[/SUB].d; Q[SUB]max[/SUB]=C.U[SUB]max[/SUB] ;(Đs: 6.10[SUP]3[/SUP]V; 3.10[SUP]-5[/SUP]C)
2. Một tụ điện không khí có C=2000 pF được mắc vào 2 cực của nguồn điện có hđt là U=5000 V
1) Tính điện tích của tụ điện ( 10[SUP]-5[/SUP]C)
2) Nếu người ta ngắt tụ điện ra khỏi nguồn rồi nhúng nó chìm hẳn vào một điện môi lỏng có hằng số điện môi =2. Tìm điện dung của tụ và hiệu điện thế của tụ ( 1000 pF; 2500 V)
3) Nếu người ta không ngắt tụ khỏi nguồn và đưa tụ vào điện môi lỏng như ở phần 2. Tính điện tích và hđt giữa 2 bản tụ
HD: Nếu ngắt tụ khỏi nguồn rồi đưa nó vào điện môi thì điện tích không đổi chỉ có điện dung thay đổi. Nếu không ngắt tụ khỏi nguồn và nhúng tụ vào điện môi thì hđt không đổi,điện tích thay đổi
3. Một tụ điện có điện dung C= 2 được tích điện, điện tích của tụ là 10[SUP]3[/SUP] . Nối tụ điện đó vào bộ ác qui có SĐĐ E=50V. Bản tích điện dương nối với cực dương. Hỏi khi đó năng lượng của bộ ác qui tăng lên hay giảm đi? Tăng hay giảm bao nhiêu?
HD: Tính năng lượng trước: W=Q[SUP]2[/SUP]/2C; năng lượng sau: W[SUP]’[/SUP]=CU[SUP]’2[/SUP]/2=C.E[SUP]2[/SUP]/2 à Lấy W-W[SUP]’[/SUP]
4. Một tụ điện phẳng mà điện môi có =2 mắc vào nguồn điện có hđt U=100 V; khoảng cách giữa 2 bản là d=0,5 cm; diện tích một bản là 25 cm[SUP]2[/SUP]
1) Tính mật độ năng lượng điện trường trong tụ
2) Sau khi ngắt tụ ra khỏi nguồn,điện tích của tụ điện phóng qua lớp điện môi giữa 2 bản tụ đến lúc điện tích của tụ bằng không. Tính nhiệt lượng toả ra ở điện môi
HD: Nhiệt lượng toả ra ở điện môi bằng năng lượng của tụ
5. Hai bản của 1 tụ điện phẳng không khí có dạng hình chữ nhật kích thước 10cm x 5cm. Tụ điện được tích điện bằng một nguồn điện sao cho CĐĐT giữa 2 bản tụ là 8.10[SUP]5[/SUP] V/m . Tính điện tích của tụ điện trên. Có thể tính được hđt giữa 2 bản tụ không?
HD: Q=C.U= E.d ; Không thể tính được U vì chưa biết d
6. Có 2 tụ điện, tụ điện 1 có điện dung C[SUB]1[/SUB]=1 tích điện đến hđt U[SUB]1[/SUB]=100 V; tụ điện 2 có điện dung C[SUB]2[/SUB]= 2 tích điện đến hđt U[SUB]2[/SUB]=200 V
1) Nối các bản tích điện cùng dấu với nhau. Tính hiệu điện thế và điện tích của mỗi tụ điện sau khi nối và nhiệt lượng toả ra sau khi nối các bản
2) Hỏi như phần 1 nhưng chỉ khác ta nối các bản trái dấu của 2 tụ với nhau
HD: 1) C[SUB]b[/SUB]=C[SUB]1[/SUB]+C[SUB]2[/SUB]; Q[SUB]b[/SUB]=Q[SUB]1[/SUB]+Q[SUB]2[/SUB]; U[SUB]b[/SUB]=Q[SUB]b[/SUB]/C[SUB]b[/SUB]=U[SUB]1[/SUB][SUP]’[/SUP]=U[SUB]2[/SUB][SUP]’[/SUP] à Q[SUB]1[/SUB][SUP]’[/SUP] và Q[SUB]2[/SUB][SUP]’[/SUP]
Tính năng lượng trước: W=C[SUB]1[/SUB]U[SUB]1[/SUB][SUP]2[/SUP]/2+ C[SUB]2[/SUB]U[SUB]2[/SUB][SUP]2[/SUP]/2; năng lượng sau: W[SUP]’[/SUP]=C[SUB]b[/SUB]U[SUB]b[/SUB][SUP]2[/SUP]/2; Q=W-W[SUP]’[/SUP]
2) Làm tương tự chỉ khác Q[SUB]b[/SUB]=Q[SUB]2[/SUB]-Q[SUB]1[/SUB]; C[SUB]b[/SUB]=C[SUB]1[/SUB]+C[SUB]2[/SUB]
7. Một bộ tụ gồm 5 tụ điện giống hệt nhau nối tiếp mỗi tụ có C=10 được nối vào hđt 100 V
1) Hỏi năng lượng của bộ thay đổi ra sao nếu 1 tụ bị đánh thủng
2) Khi tụ trên bị đánh thủng thì năng lượng của bộ tụ bị tiêu hao do phóng điện. Tìm năng lượng tiêu hao đó.
HD: 1) Độ biến thiên năng lượng của bộ là: W=W[SUB]2[/SUB]-W[SUB]1[/SUB]=(1/2)C[SUB]b2[/SUB]U[SUP]2[/SUP]-(1/2)C[SUB]b1[/SUB]U[SUP]2[/SUP]=….>0 tức là năng lượng của bộ tăng lên (mặc dù có sự tiêu hao năng lượng do đánh thủng)
2) Tính điện tích của bộ tụ lúc trước và sau rồi tính =q[SUB]2[/SUB]-q[SUB]1[/SUB]>0. Năng lượng của tụ tăng vì nguồn đã thực hiện công A để đưa thêm điện tích đến tụ: A.U. Theo ĐLBTNL: A=W+W[SUB]tiêu hao[/SUB]
Từ đó tính được W[SUB]tiêu hao[/SUB]
8. Một tụ điện nạp điện tới hiệu điện thế U[SUB]1[/SUB]=100 V được nối với với tụ điện thứ hai cùng điện dung nhưng được nạp điện tới hiệu điện thế U[SUB]2[/SUB]=200V. Tính hiệu điện thế giữa các bản của mỗi tụ điện trong hai trường hợp sau:
1) Các bản tích điện cùng dấu nối với nhau (150 V)
2) Các bản tích điện trái dấu nối với nhau (50 V)
9. Ba tụ điện có điện dung C[SUB]1[/SUB]=0,002 F; C[SUB]2[/SUB]=0,004F; C[SUB]3[/SUB]=0,006 F được mắc nối tiếp thành bộ. Hiệu điện thế đánh thủng của mỗi tụ điện là 4000 V.Hỏi bộ tụ điện trên có thể chịu được hiệu điện thế U=11000 V không? Khi đó hiệu điện thế đặt trên mỗi tụ là bao nhiêu?
ĐS: Không. Bộ sẽ bị đánh thủng; U[SUB]1[/SUB]=6000 V; U[SUB]2[/SUB]=3000 V; U[SUB]3[/SUB]=2000 V
10. Ba tụ điện có điện dung lần lượt là: C[SUB]1[/SUB]=1F; C[SUB]2[/SUB]=2F; C[SUB]3 [/SUB]=3F có thể chịu được các hiệu điện thế lớn nhất tương ứng là: 1000V;200V; 500V. Đem các tụ điện này mắc thành bộ
1) Với cách mắc nào thì bộ tụ điện có thể chịu được hiệu điện thế lớn nhất
2) Tính điện dung và hiệu điện thế của bộ tụ điện đó ĐS: C[SUB]1[/SUB]nt(C[SUB]2[/SUB]//C[SUB]3[/SUB]); 1200 V; 5/6 F
11. Sáu tụ được mắc: ( ((C[SUB]1[/SUB]nt(C[SUB]2[/SUB]//C[SUB]3[/SUB]))//C[SUB]4[/SUB] ) )nt C[SUB]5[/SUB] nt C[SUB]6[/SUB] ; C[SUB]1[/SUB]=…C[SUB]6[/SUB]=60F; U=120V
Tính điện dung của bộ và điện tích của mỗi tụ
12. Hai bản của một tụ điện phẳng(diện tích mỗi bản là 200 cm[SUP]2[/SUP]) được nhúng trong dầu có hằng số điện môi 2,2 và được mắc vào nguồn điện có hđt là 200 V. Tính công cần thiết để giảm khoảng cách giữa 2 bản từ 5 cm đến 1 cm(sau khi cắt tụ ra khỏi nguồn) (1,2.10[SUP]-7[/SUP]J)
13. Tại 4 đỉnh của một hình vuông LMNP có 4 điện tích điểm q[SUB]L[/SUB]=q[SUB]M[/SUB]=q=4.10[SUP]-8[/SUP]C; q[SUB]N[/SUB]=q[SUB]P[/SUB]=-q. Đường chéo của hình vuông có độ dài a=20 cm. Hãy xác đinh:
Điện thế tại tâm hình vuông? Điện thế tại đỉnh L của hình vuông? Công tối thiểu để đưa q từ L-O
ĐS: 0 V; -1800 V; Công của lực điện là A=-7,2.10[SUP]-5[/SUP]J; công của ngoại lực A[SUP]’[/SUP]=-A
14. Hai bản phẳng song song cách nhau d=5,6 mm, chiều dài mỗi bản là 5 cm. Một điện tử bay vào khoảng giữa với vận tốc v[SUB]0[/SUB]=200 000 km/s hướng song song và cách đều 2 bản. Hỏi hiệu điện thế lớn nhất có thể đặt lên 2 bản là bao nhiêu để khi bay ra khỏi 2 bản điện tử không bị chạm vào mép bản (50 V)
15. Hiệu điện thế giữa 2 bản của một tụ điện phẳng là U=300 V. Một hạt bụi nằm cân bằng giữa 2 bản của tụ điện và cách bản dưới của tụ d[SUB]1[/SUB]=0,8 cm. Hỏi sau bao lâu hạt bụi sẽ rơi xuống bản dưới của tụ nếu hiệu điện thế giữa 2 bản giảm đi 60 V (0,09 s)
16. Hai điện tích q[SUB]1[/SUB]=6,67.10[SUP]-9[/SUP]C và q[SUB]2[/SUB]=13,35.10[SUP]-9[/SUP]C nằm trong không khí cách nhau 40 cm. Tính công cần thiết để đưa hệ điện tích trên lại gần nhau và cách nhau 25 cm ( 1,2.10[SUP]-6[/SUP] J)
17. Một điện tử bay đến gần một iôn âm. Điện tích của iôn gấp 3 lần điện tích của điện tử. Lúc đầu điện tử ở cách xa iôn và có tốc độ là 10[SUP]5[/SUP]m/s. Tính khoảng cách bé nhất mà điện tử có thể tiến gần đến iôn. Cho điện tích và khối lượng của e ( 1,5.10[SUP]-7[/SUP]m)
18. Một mặt cầu bán kính 10 cm có mật độ điện mặt 3.10[SUP]-5[/SUP]C/m[SUP]2[/SUP]. Cách mặt cầu 0,9 m có đặt một điện tích q[SUB]0[/SUB]=7.10[SUP]-9[/SUP]C . Tính công cần thiết để đưa điện tích điểm q[SUB]0[/SUB] về cách tâm mặt cầu 50 cm biết môi trường xung quanh điện tích là K[SUP]2[/SUP] ( 2,4.10[SUP]-4[/SUP] J)
Bài tập trắc nghiệm
Đề 1
Câu hỏi 1: Một tụ điện điện dung 5μF được tích điện đến điện tích bằng 86μC. Tính hiệu điện thế trên hai bản tụ:
A. 17,2V B. 27,2V C.37,2V D. 47,2V
Câu hỏi 2: Một tụ điện điện dung 24nF tích điện đến hiệu điện thế 450V thì có bao nhiêu electron mới di chuyển đến bản âm của tụ điện:
A. 575.10[SUP]11[/SUP] electron B. 675.10[SUP]11[/SUP] electron
C. 775.10[SUP]11[/SUP] electron D. 875.10[SUP]11[/SUP] electron
Câu hỏi 3: Bộ tụ điện trong chiếc đèn chụp ảnh có điện dung 750 μF được tích điện đến hiệu điện thế 330V. Xác định năng lượng mà đèn tiêu thụ trong mỗi lần đèn lóe sáng:
A. 20,8J B. 30,8J C. 40,8J D. 50,8J
Câu hỏi 4: Bộ tụ điện trong chiếc đèn chụp ảnh có điện dung 750 μF được tích điện đến hiệu điện thế 330V. Mỗi lần đèn lóe sáng tụ điện phóng điện trong thời gian 5ms. Tính công suất phóng điện của tụ điện:
A. 5,17kW B.6 ,17kW C. 8,17kW D. 8,17kW
Câu hỏi 5:Một tụ điện có điện dung 500pF mắc vào hai cực của một máy phát điện có hiệu điện thế 220V. Tính điện tích của tụ điện:
A. 0,31μC B. 0,21μC C.0,11μC D.0,01μC
Câu hỏi 6: Tụ điện phẳng không khí có điện dung 5nF. Cường độ điện trường lớn nhất mà tụ có thể chịu được là 3.10[SUP]5[/SUP]V/m, khoảng cách giữa hai bản là 2mm. Điện tích lớn nhất có thể tích cho tụ là:
A. 2 μC B. 3 μC C. 2,5μC D. 4μC
Câu hỏi 7: Năng lượng điện trường trong tụ điện tỉ lệ với:
A. hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện
B. điện tích trên tụ điện
C. bình phương hiệu điện thế hai bản tụ điện
D. hiệu điện thế hai bản tụ và điện tích trên tụ
Câu hỏi 8: Một tụ điện có điện dung 5nF, điện trường lớn nhất mà tụ có thể chịu được là 3.10[SUP]5[/SUP]V/m, khoảng cách giữa hai bản là 2mm. Hiệu điện thế lớn nhất giữa hai bản tụ là:
A. 600V B. 400V C. 500V D.800V
Câu hỏi 9: Một tụ điện có điện dung 2000 pF mắc vào hai cực của nguồn điện hiệu điện thế 5000V. Tính điện tích của tụ điện:
A. 10μC B. 20 μC C. 30μC D. 40μC
Câu hỏi 10: Một tụ điện có điện dung 2000 pF mắc vào hai cực của nguồn điện hiệu điện thế 5000V. Tích điện cho tụ rồi ngắt khỏi nguồn, tăng điện dung tụ lên hai lần thì hiệu điện thế của tụ khi đó là:
A. 2500V B. 5000V C. 10 000V D. 1250V
Đề 2
Câu hỏi 1: Một tụ điện có thể chịu được điện trường giới hạn là 3.10[SUP]6[/SUP]V/m, khoảng cách giữa hai bản tụ là 1mm, điện dung là 8,85.10[SUP]-11[/SUP]F. Hỏi hiệu điện thế tối đa có thể đặt vào hai bản tụ là bao nhiêu:
A. 3000V B. 300V C. 30 000V D.1500V
Câu hỏi 2: Một tụ điện có thể chịu được điện trường giới hạn là 3.10[SUP]6[/SUP]V/m, khoảng cách giữa hai bản tụ là 1mm, điện dung là 8,85.10[SUP]-11[/SUP]F. Hỏi điện tích cực đại mà tụ tích được:
A. 26,65.10[SUP]-8[/SUP]C B. 26,65.10[SUP]-9[/SUP]C C. 26,65.10[SUP]-7[/SUP]C D. 13.32. 10[SUP]-8[/SUP]C
Câu hỏi 3: Tụ điện có điện dung 2μF có khoảng cách giữa hai bản tụ là 1cm được tích điện với nguồn điện có hiệu điện thế 24V. Cường độ điện trường giữa hai bản tụ bằng:
A. 24V/m B. 2400V/m C. 24 000V/m D. 2,4V
Câu hỏi 4: Tụ điện có điện dung 2μF có khoảng cách giữa hai bản tụ là 1cm được tích điện với nguồn điện có hiệu điện thế 24V. Ngắt tụ khỏi nguồn và nối hai bản tụ bằng dây dẫn thì năng lượng tụ giải phóng ra là:
A. 5,76.10[SUP]-4[/SUP]J B. 1,152.10[SUP]-3[/SUP]J C. 2,304.10[SUP]-3[/SUP]J D.4,217.10[SUP]-3[/SUP]J
Câu hỏi 5: Một tụ điện có điện dung C, điện tích q, hiệu điện thế U. Tăng hiệu điện thế hai bản tụ lên gấp đôi thì điện tích của tụ:
A. không đổi B. tăng gấp đôi C. tăng gấp bốn D. giảm một nửa
Câu hỏi 6: Một tụ điện có điện dung C, điện tích q, hiệu điện thế U. Ngắt tụ khỏi nguồn, giảm điện dung xuống còn một nửa thì điện tích của tụ:
A. không đổi B. tăng gấp đôi
C. Giảm còn một nửa D. giảm còn một phần tư
Câu hỏi 7: Một tụ điện có điện dung C, điện tích q, hiệu điện thế U. Ngắt tụ khỏi nguồn, giảm điện dung xuống còn một nửa thì hiệu điện thế giữa hai bản tụ:
A. không đổi B. tăng gấp đôi
C. Giảm còn một nửa D. giảm còn một phần tư
Câu hỏi 8: Một tụ điện có điện dung C, điện tích q, hiệu điện thế U. Ngắt tụ khỏi nguồn, giảm điện dung xuống còn một nửa thì năng lượng của tụ:
A. không đổi B. tăng gấp đôi
C. Giảm còn một nửa D. giảm còn một phần tư
Câu hỏi 9: Một tụ điện phẳng có điện môi là không khí có điện dung là 2μF, khoảng cách giữa hai bản tụ là 1mm. Tụ chịu được. Biết điện trường giới hạn đối với không khí là 3.10[SUP]6[/SUP]V/m. Hiệu điện thế và điện tích cực đại của tụ là:
A. 1500V; 3mC B. 3000V; 6mC
C. 6000V/ 9mC D. 4500V; 9mC
Câu hỏi 10: Một tụ điện phẳng có điện môi là không khí có điện dung là 2μF, khoảng cách giữa hai bản tụ là 1mm. Tụ chịu được. Biết điện trường giới hạn đối với không khí là 3.10[SUP]6[/SUP]V/m. Năng lượng tối đa mà tụ tích trữ được là:
A. 4,5J B. 9J C. 18J D. 13,5J
Đề 3
Câu hỏi 1: Ba tụ điện giống nhau cùng điện dung C ghép song song với nhau thì điện dung của bộ tụ là:
A. C B. 2C C. C/3 D. 3C
Câu hỏi 2: Ba tụ điện giống nhau cùng điện dung C ghép nối tiếp với nhau thì điện dung của bộ tụ là:
A. C B. 2C C. C/3 D. 3C
Câu hỏi 3: Bộ ba tụ điện C[SUB]1[/SUB] = C[SUB]2[/SUB] = C[SUB]3[/SUB]/2 ghép song song rồi nối vào nguồn có hiệu điện thế 45V thì điện tích của bộ tụ là 18.10[SUP]-4[/SUP]C. Tính điện dung của các tụ điện:
A. C[SUB]1[/SUB] = C[SUB]2[/SUB] = 5μF; C[SUB]3[/SUB] = 10 μF B. C[SUB]1[/SUB] = C[SUB]2[/SUB] = 8μF; C[SUB]3[/SUB] = 16 μF
C. C[SUB]1[/SUB] = C[SUB]2[/SUB] = 10μF; C[SUB]3[/SUB] = 20 μF D. C[SUB]1[/SUB] = C[SUB]2[/SUB] = 15μF; C[SUB]3[/SUB] = 30 μF
Câu hỏi 4: Hai tụ điện có điện dung C[SUB]1[/SUB] = 2 μF; C[SUB]2[/SUB] = 3 μF mắc nối tiếp nhau. Tính điện dung của bộ tụ:
A. 1,8 μF B. 1,6 μF C. 1,4 μF D. 1,2 μF
Câu hỏi 5: Hai tụ điện có điện dung C[SUB]1[/SUB] = 2 μF; C[SUB]2[/SUB] = 3 μF mắc nối tiếp nhau. Đặt vào bộ tụ hiệu điện thế một chiều 50V thì hiệu điện thế của các tụ là:
A. U[SUB]1[/SUB] = 30V; U[SUB]2[/SUB] = 20V B. U[SUB]1[/SUB] = 20V; U[SUB]2[/SUB] = 30V
C. U[SUB]1[/SUB] = 10V; U[SUB]2[/SUB] = 40V D. U[SUB]1[/SUB] = 250V; U[SUB]2[/SUB] = 25V
Câu hỏi 6: Bốn tụ điện mắc thành bộ theo sơ đồ như hình vẽ, C[SUB]1[/SUB] = 1μF; C[SUB]2[/SUB] = C[SUB]3[/SUB] = 3 μF. Khi nối hai điểm M, N với nguồn điện thì C[SUB]1[/SUB] có điện tích q[SUB]1[/SUB] = 6μC và cả bộ tụ có điện tích q = 15,6 μC. Hiệu điện thế đặt vào bộ tụ đó là:
A. 4V B. 6V C. 8V D. 10V
Câu hỏi 7: Bốn tụ điện mắc thành bộ theo sơ đồ như hình vẽ ở trên, C[SUB]1[/SUB] = 1μF; C[SUB]2[/SUB] = C[SUB]3[/SUB] = 3 μF. Khi nối hai điểm M, N với nguồn điện thì C[SUB]1[/SUB] có điện tích q[SUB]1[/SUB] = 6μC và cả bộ tụ có điện tích q = 15,6 μC. Điện dung C[SUB]4[/SUB] là:
A. 1 μF B. 2 μF C. 3 μF D. 4 μF
Câu hỏi 8: Ba tụ C[SUB]1[/SUB] = 3nF, C[SUB]2[/SUB] = 2nF, C[SUB]3[/SUB] = 20nF mắc như hình vẽ. Nối bộ tụ với hiệu điện thế 30V. Tính điện dung của cả bộ tụ:
A. 2nF B. 3nF C. 4nF D. 5nF
Câu hỏi 9: Ba tụ C[SUB]1[/SUB] = 3nF, C[SUB]2[/SUB] = 2nF, C[SUB]3[/SUB] = 20nF mắc như hình vẽ trên. Nối bộ t với hiệu điện thế 30V. Tụ C[SUB]1[/SUB] bị đánh thủng. Tìm điện tích và hiệu điện thế trên tụ C[SUB]3[/SUB]:
A. U[SUB]3[/SUB] = 15V; q[SUB]3[/SUB] = 300nC B. U[SUB]3[/SUB] = 30V; q[SUB]3[/SUB] = 600nC
C.U[SUB]3[/SUB] = 0V; q[SUB]3[/SUB] = 600nC D.U[SUB]3[/SUB] = 25V; q[SUB]3[/SUB] = 500nC
Câu hỏi 10: Hai tụ điện điện dung C[SUB]1[/SUB] = 0,3nF, C[SUB]2[/SUB] = 0,6nF ghép nối tiếp, khoảng cách giữa hai bản tụ của hai tụ như nhau bằng 2mm. Điện môi của mỗi tụ chỉ chịu được điện trường có cường độ lớn nhất là 10[SUP]4[/SUP]V/m . Hiệu điện thế giới hạn được phép đặt vào bộ tụ đó bằng:
A. 20V B. 30V C. 40V D. 50V
Đề 4
Câu hỏi 1: Hai tụ điện C[SUB]1[/SUB] = 0,4μF; C[SUB]2[/SUB] = 0,6μF ghép song song rồi mắc vào hiệu điện thế U < 60V thì một trong hai tụ có điện tích 30μC. Tính hiệu điện thế U và điện tích của tụ kia:
A. 30V, 5 μC B. 50V; 50 μC
C. 25V; 10 μC D. 40V; 25 μC
Câu hỏi 2: Ba tụ điện ghép nối tiếp có C[SUB]1[/SUB] = 20pF, C[SUB]2[/SUB] = 10pF, C[SUB]3[/SUB] = 30pF. Tính điện dung của bộ tụ đó:
A. 3,45pF B. 4,45pF C.5,45pF D. 6,45pF
Câu hỏi 3: Một mạch điện như hình vẽ, C[SUB]1[/SUB] = 3 μF , C[SUB]2[/SUB] = C[SUB]3[/SUB] = 4 μF.
Tính điện dung của bộ tụ:
A. 3 μF B. 5 μF C. 7 μF D. 12 μF
Câu hỏi 4: Một mạch điện như hình vẽ trên, C[SUB]1[/SUB] = 3 μF , C[SUB]2[/SUB] = C[SUB]3[/SUB] = 4 μF. Nối hai điểm M, N với hiệu điện thế 10V. Điện tích trên mỗi tụ điện là:
A. q[SUB]1[/SUB] = 5 μC; q[SUB]2[/SUB] = q[SUB]3[/SUB] = 20μC B. q[SUB]1[/SUB] = 30 μC; q[SUB]2[/SUB] = q[SUB]3[/SUB] = 15μC
C. q[SUB]1[/SUB] = 30 μC; q[SUB]2[/SUB] = q[SUB]3[/SUB] = 20μC D. q[SUB]1[/SUB] = 15 μC; q[SUB]2[/SUB] = q[SUB]3[/SUB] = 10μC
Câu hỏi 5: Ba tụ điện có điện dung bằng nhau và bằng C. Để được bộ tụ có điện dung là C/3 ta phải ghép các tụ đó thành bộ:
A. 3 tụ nối tiếp nhau B. 3 tụ song song nhau
C. (C[SUB]1[/SUB] nt C[SUB]2[/SUB])//C[SUB]3[/SUB] D. (C[SUB]1[/SUB]//C[SUB]2[/SUB])ntC[SUB]3[/SUB]
Câu hỏi 6: Ba tụ điện C[SUB]1[/SUB] = C[SUB]2[/SUB] = C, C[SUB]3[/SUB] = 2C. Để được bộ tụ có điện dung là C thì các tụ phải ghép:
A. 3 tụ nối tiếp nhau B. (C[SUB]1[/SUB]//C[SUB]2[/SUB])ntC[SUB]3[/SUB]
C. 3 tụ song song nhau D. (C[SUB]1[/SUB] nt C[SUB]2[/SUB])//C[SUB]3[/SUB]
Câu hỏi 7: Hai tụ giống nhau có điện dung C ghép nối tiếp nhau và nối vào nguồn một chiều hiệu điện thế U thì năng lượng của bộ tụ là W[SUB]t[/SUB], khi chúng ghép song song và nối vào hiệu điện thế cũng là U thì năng lượng của bộ tụ là W[SUB]s[/SUB]. ta có:
A. W[SUB]t[/SUB] = W[SUB]s[/SUB] B. W[SUB]s [/SUB]= 4W[SUB]t[/SUB]
C. W[SUB]s [/SUB]= 2W[SUB]t[/SUB] D.W[SUB]t [/SUB]= 4W[SUB]s[/SUB]
Câu hỏi 8: Ba tụ C[SUB]1[/SUB] = 3nF, C[SUB]2[/SUB] = 2nF, C[SUB]3[/SUB] = 20nF mắc như hình vẽ. Nối bộ tụ với hiệu điện thế 30V. Tính hiệu điện thế trên tụ C[SUB]2[/SUB]:
A. 12V B. 18V
C. 24V D. 30V
Câu hỏi 9: Ba tụ C[SUB]1[/SUB] = 3nF, C[SUB]2[/SUB] = 2nF, C[SUB]3[/SUB] = 20nF mắc như hình vẽ trên. Nối bộ tụ với hiệu điện thế 30V. Tụ C[SUB]1[/SUB] bị đánh thủng. Tìm điện tích và hiệu điện thế trên tụ C[SUB]1[/SUB]:
A. U[SUB]1[/SUB] = 15V; q[SUB]1[/SUB] = 300nC B. U[SUB]1[/SUB] = 30V; q[SUB]1[/SUB] = 600nC
C.U[SUB]1[/SUB] = 0V; q[SUB]1[/SUB] = 0nC D.U[SUB]1[/SUB] = 25V; q[SUB]1[/SUB] = 500nC
Câu hỏi 10: Ba tụ C[SUB]1[/SUB] = 3nF, C[SUB]2[/SUB] = 2nF, C[SUB]3[/SUB] = 20nF mắc như hình vẽ trên. Nối bộ tụ với hiệu điện thế 30V. Tụ C[SUB]1[/SUB] bị đánh thủng. Tìm điện tích và hiệu điện thế trên tụ C[SUB]2[/SUB]:
A. U[SUB]2[/SUB] = 15V; q[SUB]2[/SUB] = 300nC B. U[SUB]2[/SUB] = 30V; q[SUB]2[/SUB] = 600nC
C.U[SUB]2[/SUB] = 0V; q[SUB]2[/SUB] = 0nC D.U[SUB]2[/SUB] = 25V; q[SUB]2[/SUB] = 500nC
Đề 5
Câu hỏi 1: Trong phòng thí nghiệm có một số tụ điện loại 6μF. Số tụ phải dùng ít nhất để tạo thành bộ tụ có điện dung tương đương là 4,5 μF là:
A. 3 B. 5 C. 4 D. 6
Câu hỏi 2: Có các tụ giống nhau điện dung là C, muốn ghép thành bộ tụ có điện dung là 5C/3 thì số tụ cần dùng ít nhất là:
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
Câu hỏi 3: Hai tụ điện có điện dung C[SUB]1[/SUB] = 2 C[SUB]2[/SUB] mắc nối tiếp vào nguồn điện có hiệu điện thế U thì hiệu điện thế của hai tụ quan hệ với nhau;
A. U[SUB]1[/SUB] = 2U[SUB]2[/SUB] B. U[SUB]2[/SUB] = 2U[SUB]1[/SUB] C. U[SUB]2[/SUB] = 3U[SUB]1[/SUB] D.U[SUB]1[/SUB] = 3U[SUB]2[/SUB]
Câu hỏi 4: Hai tụ điện có điện dung C[SUB]1[/SUB] = 2 C[SUB]2[/SUB] mắc nối tiếp vào nguồn điện có hiệu điện thế U. Dìm tụ C[SUB]2[/SUB] vào điện môi lỏng có hằng số điện môi là 2. Cường độ điện trường giữa hai bản tụ C[SUB]1[/SUB] sẽ
A. tăng 3/2 lần B. tăng 2 lần C. giảm còn 1/2 lần D. giảm còn 2/3 lần
Câu hỏi 5: Một tụ điện phẳng đặt thẳng đứng trong không khí điện dung của nó là C. Khi dìm một nửa ngập trong điện môi có hằng số điện môi là 3, một nửa trong không khí điện dung của tụ sẽ :
A. tăng 2 lần B. tăng 3/2 lần C. tăng 3 lần D. giảm 3 lần
Câu hỏi 6: Một tụ điện phẳng đặt nằm ngang trong không khí điện dung của nó là C. Khi dìm một nửa ngập trong điện môi có hằng số điện môi là 3, một nửa trong không khí điện dung của tụ sẽ :
A. giảm còn 1/2 B. giảm còn 1/3 C. tăng 3/2 lần D. giảm còn 2/3 lần
Câu hỏi 7: Bộ tụ điện gồm hai tụ điện: C[SUB]1[/SUB] = 20 (µF), C[SUB]2[/SUB] = 30 (µF) mắc song song với nhau, rồi mắc vào hai cực của nguồn điện có hiệu điện thế U = 60 (V). Hiệu điện thế trên mỗi tụ điện là:
A. U[SUB]1[/SUB] = 60 (V) và U[SUB]2[/SUB] = 60 (V). B. U[SUB]1[/SUB] = 15 (V) và U[SUB]2[/SUB] = 45 (V).
C. U[SUB]1[/SUB] = 45 (V) và U[SUB]2[/SUB] = 15 (V). D. U[SUB]1[/SUB] = 30 (V) và U[SUB]2[/SUB] = 30 (V).
Câu hỏi 8: Một bộ tụ điện gồm 10 tụ điện giống nhau (C = 8 µF) ghép nối tiếp với nhau. Bộ tụ điện được nối với hiệu điện thế không đổi U = 150 (V). Độ biến thiên năng lượng của bộ tụ điện sau khi có một tụ điện bị đánh thủng là:
A. ΔW = 9 (mJ). B. ΔW = 10 (mJ).
C. ΔW = 19 (mJ). D. ΔW = 1 (mJ).
Câu hỏi 9: Bộ tụ điện gồm ba tụ điện: C[SUB]1[/SUB] = 10 (µF), C[SUB]2[/SUB] = 15 (µF), C[SUB]3[/SUB] = 30 (µF) mắc nối tiếp với nhau. Điện dung của bộ tụ điện là:
A. C[SUB]b[/SUB] = 5 (µF). B. C[SUB]b[/SUB] = 10 (µF). C. C[SUB]b[/SUB] = 15 (µF). D. C[SUB]b[/SUB] = 55 (µF).
Câu hỏi 10 Bộ tụ điện gồm hai tụ điện: C[SUB]1[/SUB] = 20 (µF), C[SUB]2[/SUB] = 30 (µF) mắc nối tiếp với nhau, rồi mắc vào hai cực của nguồn điện có hiệu điện thế U = 60 (V). Điện tích của mỗi tụ điện là:A. Q[SUB]1[/SUB] = 3.10[SUP]-3[/SUP] (C) và Q[SUB]2[/SUB] = 3.10[SUP]-3[/SUP] (C). B. Q[SUB]1[/SUB] = 1,2.10[SUP]-3[/SUP] (C) và Q[SUB]2[/SUB] = 1,8.10[SUP]-3[/SUP] (C).
C. Q[SUB]1[/SUB] = 1,8.10[SUP]-3[/SUP] (C) và Q[SUB]2[/SUB] = 1,2.10[SUP]-3[/SUP] (C) D. Q[SUB]1[/SUB] = 7,2.10[SUP]-4[/SUP] (C) và Q[SUB]2[/SUB] = 7,2.10[SUP]-4[/SUP] (C).
Sửa lần cuối bởi điều hành viên:
