Học tốt Vật lí 11 bài 6: Tụ điện

Thứ sáu - 19/07/2019 09:39

Hướng dẫn giải bài tập Vật lí 11 bài 6: Tụ điện

A/ TRẢ LỜI CÂU HỎI C1 SGK VẬT LÝ 11 BÀI 5 TRANG 30
C1. Sau khi tích điện cho tụ điện, nếu nối hai bản bằng một dây dẫn thì sẽ xảy ra hiện tượng gì?
Trả lời:
Sau khi tích điện cho tụ điện, nếu nối hai bản bằng một dây dẫn thì các electron sẽ xảy ra hiện tượng phóng điện từ bản này qua bản kia qua dây dẫn. Do đó, điện tích trên hai bản mất dần đi và hai bản trở nên trung hòa về điện (hiện tượng nhiễm điện do tiếp xúc).

B/ TRẢ LỜI CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP SGK VẬT LÝ 11 BÀI 6 TRANG 33
1. Tụ điện là gì? Tụ điện phẳng có cấu tạo như thế nào?
Trả lời:
• Tụ điện là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện. Nó dùng để tích điện.
• Nhiệm vụ: tích và phóng điện trong mạch điện.
• Tụ điện phẳng: cấu tạo gồm hai bản kim loại phẳng đặt song song với nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp điện môi.
• Ký hiệu tụ điện trong mạch điện : C

2. Làm thế nào để tích điện cho tụ điện? Người ta gọi điện tích của tụ điện là điện tích của bản nào?
Trả lời:
- Muốn tích điện cho tụ, người ta nối hai bản của tụ với hai cực của nguồn điện. Bản nối với cực dương sẽ tích điện dương, bản nối với cực âm sẽ tích điện âm. Điện tích của hai bản có độ lớn bằng nhau nhưng trái dấu.
- Người ta gọi điện tích của bản dương là điện tích của tụ điện.

3. Điện dung của tụ điện là gì?
Trả lời:
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, được xác định bằng thương số của điện tích của tụ điện với hiệu điện thế giữa hai bản của nó.
C =

Đơn vị của điện dung là Rara (F)
1F =

4. Năng lượng của một tụ điện tích điện là dạng năng lượng gì?
Trả lời:
Năng lượng của một tụ điện tích điện là dạng năng lượng điện trường.

5. Gọi Q, C và U là điện tích, điện dung và hiệu điện thế giữa hai bản của một tụ điện. Phát biểu nào dưới đây là đúng?
A. C tỉ lệ thuận với Q
B. C tỉ lệ nghịch với U
C. C phụ thuộc vào Q và U
D. C không phụ thuộc vào Q và U.
Trả lời:
Đáp án: D
Điện dung của tụ điện đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện khôn phụ thuôc vào Q và U

6. Trong trường hợp nào dưới đây, ta không có một tụ điện?
Giữa hai bản kim loại là một lớp
A. Mica
B. Nhựa pôliêtilen
C. Giấy tẩm dung dịch muối ăn
D. Giấy tẩm parafin..
Trả lời:
Đáp án: C
Giữa hai bản tụ điện là chất cách điện, giấy tẩm dung dịch muối ăn không cách điện.

7. Trên vỏ một tụ điện có ghi 20μF-200V. Nối hai bản của tụ điện với một hiệu điện thế 120V.
a) Tính điện tích của tụ điện.
b) Tính điện tích tối đa mà tụ điện tích được.
Giải
a) Trên vỏ một tụ điện có ghi 20μF-200V
=> C = 20μF = 20.10^-6; U_max = 200V.
Điện tích của tụ điện khi nối hai bản tụ với hiệu điện thế 120V
Q₁ = C.U1 = 20.10^-6. 120 = 24.10 ^-4 (C)
b) Điện tích tối đa mà tụ tích được.
Q_max = C. U = 20.10^‑6.200 = 4.10^-3 (C)
Đáp số: Q₁ = 24.10 ^-4 (C); Q_max= 4.10^-3 (C)

8. Tích điện cho một tụ điện có điện đung 20μF dưới hiệu điện thế 60V. Sau đó cắt tụ điện ra khỏi nguồn.
a) Tính diện tích q của tụ.
b) Tính công mà điện trường trong tụ điện sinh ra khi phóng điện tích Δq = 0,001q từ bản dương sang bản âm.
c) Xét lúc điện tích của tụ chỉ còn bằng

. Tính công mà điện trường trong tụ sinh ra khi phóng điện tích Δq như trên từ bản dương sang bản âm lúc đó.
Giải
a) Điện tích q của tụ
q = C . U = 20.10^-6.60 = 12.10^-4 (C)
b) Công do điện trường trong tụ điện sinh ra khi phóng điện tích Δq = 0,001q
từ bản dương sang bản âm.
A = Δq.u = 0,001q.u = 0,001.12.10 ^-4.60 = 72.10^-6 (J)
c) Công do điện trường trong tụ điện sinh ra khi phóng điện tích Δq = 0,01