Tụ điện

1. Cấu tạo, tác dụng của tụ điện

  • Tụ điện là một hệ gồm hai vật dẫn đặt gần nhau, và ngăn cách nhau bởi một lớp cách điện.
  • Cấu tạo của tụ điện
  • Tác dụng: tụ điện dùng để chứa điện tích
  • Tụ điện phẳng: Gồm hai bản kim loại phẳng đặt song song với nhau và ngăn cách với nhau bởi một lớp cách điện (điện môi)
  • Tụ điện được phân loại theo tên gọi của chất điện môi: Tụ giấy, tụ gốm, tụ hóa,...
  • Trong mạch điện, tụ được kí hiệu: 

2. Điện dung của tụ

  • Người ta chứng minh được rằng điện tích Q của tụ điện tỉ lệ thuận với hiệu điện thế U đặt vào tụ: \(Q=CU\)
  • Hay: \(C=\frac{Q}{U}\), C được gọi là điện dung của tụ, đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ.
  • Đơn vị: 
    • \(F\) (Fara), \(1F=\frac{1C}{1V}\)
    • \(\mu F\)\(1\mu F=10^{-6}F\)
    • \(nF\)\(1nF=10^{-9}F\)
    • \(pF\)\(1pF=10^{-12}F\)
  • Điện dung của tụ phẳng: 
    • \(C=\frac{\varepsilon S}{4\pi kd}\)
    • Trong đó:
      • \(\varepsilon\) là hằng số điện môi
      • \(S\) là phần diện tích đối diện giữa hai bản tụ, đơn vị \(m^2\)
      • \(d\) là khoảng cách giữa hai bản tụ, đơn vị \(m\)
      • \(k=9.10^9\frac{Nm^2}{C^2}\) là hằng số tĩnh điện.

3. Năng lượng của tụ

  • Khi một tụ điện đặt vào hiệu điện thế U thì nó mang một năng lượng, gọi là năng lượng điện trường: \(W=\frac{1}{2}CU^2\)
  • Với \(U=\frac{Q}{C}\), ta suy ra một công thức tương đương: \(W=\frac{1}{2}\frac{Q^2}{C}\)

4. Ghép tụ

  • Ghép nối tiếp
    • C C C 1 2 3
    • Do tính chất mạch nối tiếp nên: \(U=U_1+U_2+U_3\)
    • Điện tích mỗi tụ: \(Q_1=Q_2=Q_3=Q_b\)
    • Khi đó, ta sẽ tìm được điện dung của bộ tụ: \(\frac{1}{C_b}=\frac{1}{C_1}+\frac{1}{C_2}+\frac{1}{C_3}\)
  • Ghép song song
    • C C C 1 2 3
    • Do tính chất mạch song song nên: \(U_1=U_2=U_3=U_b\)
    • Điện tích của bộ tụ: \(Q_b=Q_1+Q_2+Q_3\)
    • Khi đó, ta sẽ tìm được điện dung của bộ tụ: \(C_b=C_1+C_2+C_3\)

Hỏi đáp

Hỏi đáp, trao đổi bài Gửi câu hỏi cho chủ đề này
Luyện trắc nghiệm Trao đổi bài

Tài trợ


Tính năng này đang được xây dựng...