GIẢI BÀI TẬP GHÉP TỤ ĐIỆN SONG SONG
1. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Vận dụng các công thức tìm điện dung C, điện tích Q, hiệu điện thế U của tụ điện trong cách mắc song song:
- Công thức tính điện dung của bộ tụ:
Cb = C1 + C2 + … + Cn
- Công thức tính hiệu điện thế của bộ tụ:
Ub = U1 = U2 = U3 = …
- Công thức tính điện tích của bộ tụ:
Qb = Q1 + Q2 + Q3 + …
- Nếu trong bài toán có nhiều tụ được mắc hỗn hợp, ta cần tìm ra được cách mắc tụ điện của mạch đó rồi mới tính toán.
- Khi tụ điện bị đánh thủng, nó trở thành vật dẫn (dây dẫn).
- Sau khi ngắt tụ điện khỏi nguồn và vẫn giữ tụ điện đó cô lập thì điện tích Q của tụ đó vẫn không thay đổi.
- Đối với bài toán ghép tụ cần lưu ý hai trường hợp:
+ Nếu ban đầu các tụ chưa tích điện, khi ghép song song các tụ điện có cùng một hiệu điện thế.
+ Nếu ban đầu tụ điện (một hoặc một số tụ điện trong bộ) đã được tích điện cần áp dụng định luật bảo toàn điện tích (tổng đại số các điện tích của hai bản nối với nhau bằng dây dẫn được bảo toàn, nghĩa là tổng điện tích của hai bản đó trước khi nối với nhau bằng tổng điện tích của chúng sau khi nối).
2. BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT
Bài 1: Một bộ gồm ba tụ ghép song song C1 = C2 = C3/2. Khi được tích điện bằng nguồn có hiệu điện thế 45 V thì điện tích của bộ tụ điện bằng 18.10-4 C. Tính điện dung của các tụ điện.
Giải
Ta có:
\({C_b} = \frac{{{Q_b}}}{U} = \frac{{{{18.10}^{ - 4}}}}{{45}} = 40\mu F\)
Các tụ được ghép song song nên:
Cb = C1 + C2 + C3 = 2C3
→C3 = Cb/2= 20 μF
→ C1 = C2 = 10 μF.
Bài 2: Tích điện cho tụ điện có điện dung C1 = 20 μF, dưới hiệu điện thế 200 V. Sau đó nối tụ điện C1 với tụ điện C2 có điện dung 10μF, chưa tích điện. Sử dụng định luật bảo toàn điện tích, hãy tính điện tích của mỗi tụ điện sau khi nối chúng song song với nhau.
Giải
Đặt U = 200 V, C1 = 20 μF, Q là điện tích của tụ lúc đầu:
Q = C1U = 20.10-6.200 = 4.10-3 C.
Sau khi ghép 2 tụ song song với nhau gọi Q1, Q2 là điện tích của mỗi tụ, U' là hiệu điện thế giữa hai bản tụ.
Q1 = C1U’; Q2 = C2U’
→ Q = Q1 + Q2 = (C1 + C2)U’
→U’= Q/( C1 + C2)=4.10-3/(30.10-6)=133V
Suy ra:
Q1=C1.U’=20.10-6.400/3=2,67.10-3C
Q2=C2.U’=10.10-6.400/3=1,33.10-3C
...
---(Để xem nội dung giải bài tập tiếp theo, các em vui lòng xem tại online hoặc đăng nhập để tải về máy)---
Trên đây là trích dẫn một phần nội dung tài liệu Hướng dẫn giải bài tập mạch điện có các tụ điện ghép song song môn Vật Lý lớp 11 năm học 2020-2021. Để xem toàn bộ nội dung các em đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập .
Chúc các em học tập tốt !
