in

Chuyên đề tụ điện, năng lượng của tụ điện, vật lí lớp 11

Tụ điện: là một thiết bị có khả năng chứa điện tích và phóng ra dòng điện tích khi cần.

xem thêm:  Điện tích là gì? lịch sử vật lí điện từ

Chuyên đề tụ điện, năng lượng của tụ điện, vật lí lớp 11
Cấu tạo của chai Leyden rất đơn giản, gồm hai ống kim loại được ngăn cách với nhau bằng một lớp cách điện (ống nhựa)
Chuyên đề tụ điện, năng lượng của tụ điện, vật lí lớp 11
chai Leyden – hình thái đầu tiên của tụ điện (thiết bị đựng điện tích, phóng điện)

Video cách tích điện cho tụ điện phẳng

Tụ điện phẳng: gồm hai vật dẫn bằng kim loại (hai bản tụ) đặt song song với nhau ngăn cách với nhau bằng một lớp cách điện (không khí, giấy, meka …)

Chuyên đề tụ điện, năng lượng của tụ điện, vật lí lớp 11
Kí hiệu tụ điện trong mạch điện

Để tích điện cho tụ, người ta nối hai bản của tụ điện với một nguồn điện, bản tụ nối với cực dương của nguồn điện sẽ tích điện dương (+Q), bản tụ nối với cực âm của nguồn điện sẽ tích điện âm (-Q).

Điện tích Q = +Q = |-Q| được gọi là điện tích của tụ điện.

Sự chênh lệch điện thế giữa hai bản tụ được gọi là hiệu điện thế của tụ điện

https://youtu.be/_QF9hU0MWiE

Điện dung của tụ điện: là đại lượng vật lí đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ, trong các bài toán vật lí về tụ điện ta coi điện dung C của tụ điện là không đổi.

Điện dung của tụ điện phẳng: \[C=\dfrac{\varepsilon S}{9.10^{9}4\pi d}=\dfrac{Q}{U}\]

Trong đó:

  • C: điện dung (F)
  • Q: điện tích của tụ (C)
  • U: hiệu điện thế của tụ (V)
  • S: diện tích phần đối diện nhau của bản tụ (m2)
  • ε: hằng số điện môi
  • d: khoảng cách giữa hai bản tụ (m)
  • Đơn vị dẫn suất: 1pF =10-12F; 1nF =10-9F; 1µF =10-6F

Chuyên đề tụ điện, năng lượng của tụ điện, vật lí lớp 11
Ý nghĩa chỉ số ghi trên tụ điện: Mỗi tụ điện đều có gi giá trị hiệu điện thế giới hạn và điện dung của tụ. Hình trên giá trị hiệu điện thế giới hạn là 50V, điện dung của tụ là 10µF.
Khi hiệu điện thế đặt vào tụ lớn hơn hiệu điện thế giới hạn tụ sẽ bị đánh thủng

Bộ tụ điện ghép song song

Chuyên đề tụ điện, năng lượng của tụ điện, vật lí lớp 11

U = U1 =  U2 = U3

Q = Q1 + Q2 + Q3

C = C1 + C2 + C3

Bộ tụ điện ghép nối tiếp

Chuyên đề tụ điện, năng lượng của tụ điện, vật lí lớp 11

U = U1 +  U2 + U3

Q = Q1 = Q2 = Q3

=> \[\dfrac{1}{C}=\dfrac{1}{C_{1}}+\dfrac{1}{C_{2}}+\dfrac{1}{C_{3}}\]

Năng lượng điện trường của tụ điện

Khi tụ được tích điện, hai bản của tụ điện tích điện trái dấu nhau nên hình thành một điện trường hướng từ bản dương sang bản âm của tụ. Điện trường này có khả năng sinh ra năng lượng (thế năng) nên được gọi là năng lượng điện trường của tụ.

Biểu thức xác định năng lượng điện trường của tụ

\[W=\dfrac{Q^{2}}{2C}=\dfrac{CU^{2}}{2}\]

What do you think?

Comments

Leave a Reply

Your email address will not be published.

Loading…

0

Comments

0 comments

Công của điện trường, điện thế, hiệu điện thế, vật lí lớp 11

Dòng điện không đổi, nguồn điện, điện năng tiêu thụ, công suất điện