Lý thuyết và bài tập về Tụ điện môn Vật lý 11 năm học 2019-2020

LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP VỀ TỤ ĐIỆN NĂM HỌC 2019-2020

I. Tụ điện

1. Tụ điện là gì  ?

   Tụ điện là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện. Mỗi vật dẫn đó gọi là một bản của tụ điện.  Tụ điện dùng để chứa điện tích.

   Tụ điện phẳng gồm hai bản kim loại phẳng có kích thước lớn, đặt đối diện và song song với nhau.

   Kí hiệu tụ điện:

2. Cách tích điện cho tụ điện

   Nối hai bản của tụ điện với hai cực của nguồn điện.

   Điện tích trên bản dương gọi là điện tích của tụ điện.

II. Điện dung của tụ điện

1. Định nghĩa

  Điện dung của tụ điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện ở một hiệu điện thế nhất định. Nó được xác định bằng thương số của điện tích của tụ điện và hiệu điện thế giữa hai bản của nó.

      C =\(\frac{Q}{U}\)

  Đơn vị điện dung là fara (F).

  Điện dung của tụ điện phẵng :

      C =\(\frac{{\varepsilon S}}{{{{9.10}^9}.4\pi d}}\)

2. Các loại tụ điện

  Thường lấy tên của lớp điện môi để đặt tên cho tụ điện: tụ không khí, tụ giấy, tụ mi ca, tụ sứ, tụ gốm, …

  Trên vỏ tụ thường ghi cặp số liệu là điện dung và hiệu điện thế giới hạn của tụ điện.

  Người ta còn chế tạo tụ điện có điện dung thay đổi được gọi là tụ xoay.

3. Năng lượng của điện trường trong tụ điện

  Năng lượng điện trường của tụ điện đã được tích điện

       \(W{\rm{ }} = \frac{1}{2}QU = \frac{1}{2}\frac{{{Q^2}}}{C} = \frac{1}{2}C{U^2}\)

III. Câu hỏi:

1) Tụ điện là gì  ? Nếu cấu tạo của tụ điện phẳng, nêu ý nghĩa các số ghi trên tụ điện (2 -350V) 2) Điện dung của tụ điện, viết định nghĩa, viết công thức, nêu tên và đơn vị các đại lượng có trong công thức

IV. Bài tập trắc nghiệm:

1.  Tụ điện là

A. hệ thống gồm hai vật đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện.

B. hệ thống gồm hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện.

C. hệ thống gồm hai vật dẫn đặt tiếp xúc với nhau và được bao bọc bằng điện môi.

D. hệ thống hai vật dẫn đặt cách nhau một khoảng đủ xa.

2. Trong trường hợp nào sau đây ta có một tụ điện?

A. hai tấm gỗ khô đặt cách nhau một khoảng trong không khí.

B. hai tấm nhôm đặt cách nhau một khoảng trong nước nguyên chất.

C. hai tấm kẽm ngâm trong dung dịch axit.

D. hai tấm nhựa phủ ngoài một lá nhôm.

3.  Để tích điện cho tụ điện, ta phải

A. mắc vào hai đầu tụ một hiệu điện thế.

B. cọ xát các bản tụ với nhau.

C. đặt tụ gần vật nhiễm điện.

D. đặt tụ gần nguồn điện.

4.  Trong các nhận xét về tụ điện dưới đây, nhân xét không đúng là

A. Điện dung đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ.

B. Điện dung của tụ càng lớn thì tích được điện lượng càng lớn.

C. Điện dung của tụ có đơn vị là Fara (F).

D. Hiệu điện thế càng lớn thì điện dung của tụ càng lớn.

5. Fara là điện dung của một tụ điện mà

A. giữa hai bản tụ có hiệu điện thế 1V thì nó tích được điện tích 1 C.

B. giữa hai bản tụ có một hiệu điện thế không đổi thì nó được tích điện 1 C.

C. giữa hai bản tụ có điện môi với hằng số điện môi bằng 1.

D. khoảng cách giữa hai bản tụ là 1mm.

6.  1nF bằng

A. 10^-9 F.                     B. 10^-12 F.                    C. 10^-6 F.                     D. 10^-3 F.

7. Nếu hiệu điện thế giữa hai  bản tụ tăng 2 lần thì điện dung của tụ

A. tăng 2 lần.  B. giảm 2 lần.  C. tăng 4 lần.   D. không đổi.

8. Giá trị điện dung của tụ xoay thay đổi là do

A. thay đổi điện môi trong lòng tụ.                       B. thay đổi phần diện tích đối nhau giữa các bản tụ.

C. thay đổi khoảng cách giữa các bản tụ.           D. thay đổi chất liệu làm các bản tụ.

9.  Trong các công thức sau, công thức không phải để tính năng lượng điện trường trong tụ điện là:

A. W = Q²/2C.            B. W = QU/2. C. W = CU²/2.            D. W = C²/2Q.

10. Với một tụ điện xác định, nếu hiệu điện thế hai đầu tụ  giảm 2 lần thì năng lượng điện trường của tụ

A. tăng 2 lần.  B. tăng 4 lần.   C. không đổi.  D. giảm 4 lần.

11. Với một tụ điện xác định, nếu muốn năng lượng điện trường của tụ tăng 4 lần thì phải tăng điện tích của tụ

A. tăng 16 lần.            B. tăng 4 lần.   C. tăng 2 lần.   D. không đổi.

12.  Trường hợp nào sau đây ta không có một tụ điện?

A. Giữa hai bản kim loại sứ;                           B. Giữa hai bản kim loại không khí;

C. Giữa hai bản kim loại là nước vôi;             D. Giữa hai bản kim loại nước tinh khiết.

13. Một tụ có điện dung 2 μF. Khi đặt một hiệu điện thế 4 V vào 2 bản của tụ điện thì tụ tích được một điện lượng là

A. 2.10^-6 C.     B. 16.10^-6 C.    C. 4.10^-6 C.      D. 8.10^-6 C.

14. Đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế 10 V thì tụ tích được một điện lượng 20.10^-9 C. Điện dung của tụ là

A. 2 μF.                       B. 2 mF.                      C. 2 F.             D. 2 nF.

15.  Nếu đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế 4 V thì tụ tích được một điện lượng 2 μC. Nếu đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế 10 V thì tụ tích được một điện lượng

A. 50 μC.                    B. 1 μC.                      C. 5 μC.                      D. 0,8 μC.

...

---Xem đầy đủ nội dung ở phần xem online hoặc tải về---

V. Bài tập:

Bài 1: Một tụ điện có điện dung 500pF, được mắc vào hai cực của một máy phát điện  có hđt 220V. Tính điện tích của tụ điện.

Bài 2: Một tụ điện phẳng  có điện dung C = 100mF, được mắc vào hai cực của nguồn điện có hđt 50V. Tính năng lượng của tụ lúc này.

Bài 3: Trên vỏ một tụ điện có ghi 20mF -200V. Nối hai bản tụ với hđt 120V.

   a/ Tính điện tích của tụ.                   

   b/ Tính điện tích tối đa mà tụ tích được.

Bài 4: Tích điện cho một tụ điện có điện dung C = 20mF dưới hđt 60V. Sau đó ngắt tụ ra khỏi nguồn.

   a/ Tính điện tích q của tụ.

   b/ Tính công mà điện trường trong tụ sinh ra khi phóng điện tích Dq = 0,001q từ bản dương sang bản âm.

   c/ Xét lúc điện tích của tụ điện chỉ còn bằng q/2. Tính công mà điện trường trong tụ điện sinh ra khi phóng điện tích Dq như trên từ bản dương sang bản âm lúc đó.

Bài 5: Tụ điện phẳng không khí có điện dung C= 2pF được tích điện ở hiệu điện thế U= 600V

1. Tính điện tích của tụ điện
2. Ngắt tụ ra khỏi nguồn, đưa hai bản tụ ra xa để khoảng cách giữa hai bản tụ tăng gấp đôi. Tính điện dung của tụ, điện tích của tụ và hiệu điện thế giữa hai bản tụ
3. Vẫn nối tụ với nguồn, đưa hai bản tụ ra xa để khoảng cách giữa hai bản tụ tăng gấp đôi. Tính điện dung của tụ, điện tích của tụ và hiệu điện thế giữa hai bản tụ.

...

---Để xem tiếp nội dung Chuyên đề Lý thuyết và bài tập về Tụ điện môn Vật lý 11, các em vui lòng đăng nhập vào trang Chúng tôi để xem online hoặc tải về máy tính---

Trên đây là một phần trích đoạn nội dung Lý thuyết và bài tập về Tụ điện môn Vật lý 11 năm học 2019-2020. Để xem toàn bộ nội dung các em chọn chức năng xem online hoặc 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 .

Các em quan tâm có thể tham khảo thêm các tài liệu cùng chuyên mục:

• Tóm tắt kiến thức và công thức chương 1 Điện tích- Điện tích trường môn Vật lý 11

• Bài tập tổng hợp Điện tích- Điện trường hay và khó Vật lý 11

• Bài tập tổng hợp nâng cao Điện tích- Định luật Culong Vật lý 11

Chúc các em học tập tốt !