010202 tu dien phang va mach dien chua tu

TỤ ĐIỆN PHẲNG VÀ
MẠCH ĐIỆN CHỨA TỤ
NGUYỄN THÀNH NAM, PhD
Giảng viên Học viện Kỹ thuật
Quân sự - MTA
Chuyên gia Giáo dục tại HOCMAI
Giáo viên Vật lý trên kênh VTV7
Dạy trực tuyến trên Hocmai.vn
www.facebook.com/littlezerooos


BỘ BÀI GIẢNG SLIDE MƠN VẬT LÍ
LỚP 10 + 11 + 12 + LUYỆN THI THPT QUỐC GIA

DO THẦY NGUYỄN THÀNH NAM BIÊN SOẠN
Mời thầy cô tải bộ Slide quà tặng tại: />
Để nhận BỘ SLIDE HOÀN CHỈNH, mời xem
hướng dẫn tại
/>Hoặc liên hệ qua ZALO với thầy Nam theo số: 0987 141
257

Phiên bản mới của bộ Slide sẽ được cập nhật liên
tục vào nhóm Tài Liệu Vật Lý Thầy Nam


TỤ ĐIỆN THỰC TẾ


TỤ ĐIỆN PHẲNG
Điện dung
U

Q

U
E
d
-Q

ε
S

d

S
C
4 kd
[C] = C/V = F (Fara)

Q  CU

[E] = N/C = V/m
CU2 Q 2
Wd 

2
2C

k = 9.109 Nm2/C2 là hằng số điện
ε là hằng số điện mơi
S là phần diện tích đối diện
d là khoảng cách hai bản tụ

Cho một tụ điện phẳng có điện dung bằng 1 F, khoảng
cách giữa hai bản tụ bằng 3 cm, và bên trong tụ là chân
khơng. Tính diện tích của mỗi bản tụ.
S
C
1F
4 kd

ε

S

C4 kd
S


= 1.4 π.9.109.0,03

 3,4.109 m2 = 3400 km2
d

Hà Nội: 3329 km2



Đặt điện áp 20 V lên hai đầu tụ điện phẳng, bên trong
chứa khơng khí, cho tụ tích đầy điện. Ngắt nguồn điện

khỏi tụ rồi tăng khoảng cách giữa hai bản tụ lên thêm
25% so với lúc trước. Tính điện áp trên tụ sau đó.
U
q

-q

d
d’

-q

S
q  CU 
.U
4 kd

S
q  C'U' 
.U'
4 kd'

U U'

d d'

d'
U'  U  1,25.20  25 V
d

Một tụ điện phẳng chân khơng đang tích điện với điện áp 24
V. Hai bản tụ không được nối với nguồn điện. Rót đầy vùng
khơng gian giữa hai bản tụ một chất có hằng số điện mơi
bằng 6. Tính điện áp trên tụ sau đó.
q

-q

ε

d

S
q  CU 
.U
4 kd
S

S
q  C'U' 
.U'
4 kd
24
U' 
4V
6

U

U' 




Cho một tụ điện có điện dung bằng 100 µF đang tích
điện với hiệu điện thế giữa hai bản tụ bằng 12 V. Nếu
cho tụ phóng điện qua một điện trở thì tổng nhiệt
lượng tỏa ra trên điện trở bằng bao nhiêu ?
I

CU2
q2
Wd 

2
2C

q
R

C
K

Wd  Q

CU2
Q
2

100.10 6 .122
Q
 7,2.10 3 J
2



Đặt điện áp không đổi lên một tụ điện phẳng khơng khí
để tụ tích đầy điện. Năng lượng điện trường trên tụ khi
đó bằng 60 µJ. Ngắt nguồn điện khỏi tụ rồi giảm khoảng
cách giữa hai bản tụ đi 20% so với lúc trước. Tính năng
lượng điện trường trên tụ sau đó.

q2
Wd 
2C

U
q

-q

-q

S
 2
Wd
4 kd

q  2CWd

S
Wd'
q  2C'W  2
4 kd'
'
d

d’
d

d'Wd
W 
d
'
d

d'  0,8d � Wd'  0,8Wd  0,8.60  48 J



Một tụ điện phẳng khơng khí được tích một năng lượng điện
trường bằng 12 mJ. Ngắt nguồn điện khỏi tụ rồi rót đầy vùng
khơng gian giữa hai bản tụ một chất có hằng số điện mơi bằng
3. Tính năng lượng điện trường trên tụ điện sau đó.
q

-q

ε

d

S

S
C
4 kd

q2
Wd 
2C

� q  2CWd

S
C' 
4 kd

2
q
Wd' 
2C'

� q  2C'Wd'

12
Wd
C


 4 mJ
W  Wd 
3
C'

'
d



MẠCH ĐIỆN CHỨA TỤ
Ghép tụ điện
Q1
Q1

-Q1 Q2

C1

C1

-Q2

C2

Q2

C2

U = U 1 + U2

U = U1 = U 2

Q = Q1 = Q2

Q = Q1 + Q2

U U1 U2


Q Q1 Q2

Q Q1 Q2


U U1 U2

1
1
1
 
Cnt C1 C2

Css  C1 + C2


Cho hai tụ điện biết rằng điện dung bộ tụ khi
ghép song song bằng 50 µF và khi ghép nối tiếp
bằng 12 µF. Tính điện dung mỗi tụ thành phần.
CSS = C1 + C2 = 50

1
1
1


Cnt C1 C2
C1 + C2 = 50
C1.C2 = 600

C1 C 2
� Cnt 
 12
C1  C 2

→

C1 = 20 µF
C2 = 30 µF



Cho ba tụ điện gồm C1 = 25
µF, C2 = 35 µF và C3 = 40 µF
ghép thành mạch điện như
hình. Điện dung tồn mạch
xấp xỉ bằng bao nhiêu?
C12

C1
C3

A

C2

C3
C12 = C1 + C2 = 60 µF

C123

C12 C3

 24 F
C12  C3

B



C1 = 1 µF, C2 = 3 µF, C3 = 6 µF,
C4 = 4 µF, UAB = 20 V. Tính
điện dung bộ tụ khi K mở
hoặc K đóng.
K MỞ → (C1 nt C2)//(C3 nt C4)
C1

A

C3

M

C1

K

C2

A

B
C3

N

C4

C2

C1 C 2
C12 
 0,75 F
C1  C 2

C4

C3 C 4
C34 
 2,4 F
C3  C 4

B

C = C12 + C34 = 3,15 µF


C1 = 1 µF, C2 = 3 µF, C3 = 6 µF,
C4 = 4 µF, UAB = 20 V. Tính
điện dung bộ tụ khi K mở
hoặc K đóng.

M
C1

K

C2

A

B
C3

N

C4

K ĐĨNG → (C1//C3)nt(C2//C4)

A

C1

C2

C13 = C1 + C3 = 7 µF

C3

C4

C24 = C2 + C4 = 7 µF

B

C13 C24
C
 3,5 F
C13  C24