Một tụ điện A có điện dung 0,6 uF được gắn vào hai đầu một nguồn điện không đổi

Một tụ điện A có điện dung

Sách bài tập Vật Lí 11 Bài 15: Năng lượng và ứng dụng của tụ điện - Chân trời sáng tạo

Bài 15.6 (VD) trang 59 Sách bài tập Vật Lí 11: Một tụ điện A có điện dung $0,6\mu \text{F}$  được gắn vào hai đầu một nguồn điện không đổi có hiệu điện thế 50 V. Sau đó, tụ được ngắt tụ ra khỏi nguồn và ghép song song với với một tụ điện B có điện dung $0,4\mu \text{F}$  chưa tích điện. Trong quá trình nối có một tia lửa điện nhỏ được phát ra. Hãy tính năng lượng của tia lửa điện phát ra khi nối hai tụ điện với nhau nếu giả sử toàn bộ lượng năng lượng mất mát trong quá trình ghép tụ được chuyển hoá thành năng lượng của tia lửa điện.

Lời giải:

Năng lượng của tụ điện A trước khi được nối là: $W=\frac{1}{2}{C}_1{U}^2=\frac{1}{2}\cdot 0,6\cdot {10}^{-6}\cdot {50}^2=7,5\cdot {10}^{-4}\text{ J}$

Theo định luật bảo toàn điện tích, ta có: $Q=Q_1+Q_2\Rightarrow C_{1}U=C_1{U}^{\text{'}}+C_2{U}^{\text{'}}\Rightarrow U^{\text{'}}=\frac{C_{1}U}{C_1+C_2}=\frac{0,6\cdot {10}^{-6}\cdot 50}{0,6\cdot {10}^{-6}+0,4\cdot {10}^{-6}}=30\text{ V}$

Năng lượng của tụ điện A và B sau khi được nối là: $W^{\text{'}}=\frac{1}{2}{C}_1{U}^{\text{'}2}+\frac{1}{2}{C}_2{U}^{\text{'}2}=\frac{1}{2}\cdot 0,6\cdot {10}^{-6}\cdot {30}^2+\frac{1}{2}\cdot 0,4\cdot {10}^{-6}\cdot {30}^2=4,5\cdot {10}^{-4}\text{ J}$

Năng lượng của tia lửa điện phát ra khi nối hai tụ điện với nhau là:

$\text{Δ}W=W-W^{\text{'}}=7,5\cdot {10}^{-4}-4,5\cdot {10}^{-4}=3\cdot {10}^{-4}\text{ J}$

Lời giải SBT Vật Lí 11 Bài 15: Năng lượng và ứng dụng của tụ điện hay khác:

• Câu 15.1 (B) trang 57 Sách bài tập Vật Lí 11: Năng lượng của tụ điện được xác định bởi công nào nào sau đây?....

• Câu 15.2 (B) trang 57 Sách bài tập Vật Lí 11: Trong các thiết bị sau, thiết bị nào không sử dụng tụ điện?....

• Câu 15.3 (B) trang 57 Sách bài tập Vật Lí 11: Trên vỏ một tụ điện có ghi 20 pF – 200 V. Tụ điện tích trữ được năng lượng tối đa là....

• Câu 15.4 (B) trang 57 Sách bài tập Vật Lí 11: Với một tụ điện xác định, nếu hiệu điện thế giữa hai đầu tụ tăng 2 lần thì năng lượng điện trường của tụ....

• Câu 15.5 (H) trang 57 Sách bài tập Vật Lí 11: Xét các tụ điện giống nhau có điện dung C = 20pF Ghép các tụ điện thành bộ tụ như Hình 15.1....

• Câu 15.6 (VD) trang 57 Sách bài tập Vật Lí 11: Trong một đèn flash chụp ảnh đơn giản, người ta sử dụng một tụ điện để có thể phát ra một chùm sáng với cường độ đủ lớn trong thời gian ngắn...

• Bài 15.1 (B) trang 58 Sách bài tập Vật Lí 11: Đối với một tụ điện xác định, năng lượng của tụ điện phụ thuộc như thế nào vào hiệu điện thế giữa hai đầu của tụ điện?....

• Bài 15.2 (B) trang 58 Sách bài tập Vật Lí 11: Đối với một tụ điện xác định, năng lượng của tụ điện giảm 9 lần khi điện tích của tụ điện thay đổi như thế nào?....

• Bài 15.3 (B) trang 58 Sách bài tập Vật Lí 11: Cho một tụ điện có điện dung 3 pF được tích điện đến giá trị 9.10^-6 C. Tính năng lượng tích trữ trong tụ điện.....

• Bài 15.4 (H) trang 58 Sách bài tập Vật Lí 11: Tính năng lượng tích trữ của tụ điện trong các trường hợp sau:....

• Bài 15.5 (VD) trang 58 Sách bài tập Vật Lí 11: Đồ thị trong Hình 15.2 cho thấy sự phụ thuộc của U vào Q của một tụ điện.....

• Bài 15.7 (VD) trang 59 Sách bài tập Vật Lí 11: Trên vỏ tụ điện (1) và (2) lần lượt ghi $4700\mu \text{F}-35\text{ V}$ và $3300\mu \text{F}-25\text{ V.}$ Tìm hiệu điện thế tối đa của bộ tụ điện khi ghép nối tiếp hai tụ này.....