Bài 14: Tụ điện

Hướng dẫn giải

Tham khảo:

Tụ điện là một hệ gồm hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp điện môi. 

Tụ điện có khả năng tích trữ năng lượng dưới dạng năng lượng điện trường bằng cách lưu trữ các electron, nó cũng có thể phóng ra các điện tích này để tạo thành dòng điện. Đây chính là tính chất phóng nạp của tụ, nhờ có tính chất này mà tụ có khả năng dẫn điện xoay chiều.

(Trả lời bởi HT.Phong (9A5))

Hướng dẫn giải

Vật liệu có tính cách điện: cao su, sứ, nhựa, thuỷ tinh, mica,…

(Trả lời bởi HT.Phong (9A5))

Hướng dẫn giải

Dòng một chiều là dòng có tần số f = 0 vì vậy dòng một chiều không đi qua được tụ.

(Trả lời bởi Hà Quang Minh)

Hướng dẫn giải

Tham khảo:

a) Hiệu điện thế U giữa hai bản tụ không thay đổi vì hiệu điện thế đó bằng hiệu điện thế của nguồn điện một chiều mà tụ mắc vào. Điện tích Q = CU thay đổi vì điện dung C thay đổi mà U lại không thay đổi.

b) Vì tụ đã tháo khỏi nguồn nên điện tích Q của tụ không đổi. Bên cạnh đó, vì C thay đổi nên hiệu điện thế giữa hai bản tụ là \(U=\dfrac{Q}{C}\) cũng thay đổi.

(Trả lời bởi HT.Phong (9A5))

Hướng dẫn giải

Tham khảo:

Màn hình cảm ứng điện dung sử dụng một tấm kính được phủ ion kim loại giúp cho ánh sáng đi qua nhiều hơn đến 90%. Nhờ đó mà hình ảnh hiển thị rõ ràng hơn. Lớp ion kim loại trên bề mặt kính sẽ tạo ra mạng lưới các tụ điện trên màn hình. Các tụ điện này sẽ bị mất điện tích khi tay người hay các vật có điện chạm vào, nhờ đó hệ thống chứa màn hình sẽ xác định được sự thay đổi này diễn ra ở đâu và tiến hành cách thao tác theo ý người sử dụng. Nhờ vậy, màn hình cảm ứng dạng này có thể được điều khiển bởi những "cái chạm" rất nhẹ từ ngón tay, tuy nhiên thường thì bạn không thể sử dụng được với đồ cứng hay đeo găng tay.

Màn hình cảm ứng điện dung có độ chính xác và tin cậy cao nên được dùng rộng rãi trong loại điện thoại và máy tính bảng hiện nay. Cảm ứng điện dung là không cần lực tác động lên lớp cảm ứng nên rất nhạy và cảm nhận được nhiều điểm cùng tại một thời điểm.

(Trả lời bởi HT.Phong (9A5))

Hướng dẫn giải

Điện dung của bộ tụ điện ghép nối tiếp: \(\frac{1}{{{C_b}}} = \frac{1}{{{C_1}}} + \frac{1}{{{C_2}}} + ... + \frac{1}{{{C_n}}}\)

⇒ Điện dung của bộ tụ ghép nối tiếp nhỏ hơn điện dung thành phần.

Điện dung của bộ tụ ghép song song: C_b=C₁+C₂+...+C_n

⇒ Điện dung của bộ tụ ghép song song bằng tổng điện dung thành phần.

(Trả lời bởi Hà Quang Minh)

Hướng dẫn giải

Ta có: C₁ nt C₂

Điện dung của bộ tụ là: \(\frac{1}{{{C_b}}} = \frac{1}{{{C_1}}} + \frac{1}{{{C_2}}} = \frac{1}{2} + \frac{1}{4} \Rightarrow {C_b} = \frac{4}{3}\mu F\)

Điện tích của bộ tụ và các tụ điện thành phần là: 

Q=Q₁=Q₂=CU=6.\(\frac{4}{3}\).10⁻⁶=8.10⁻⁶C

Hiệu điện thế ở tụ điện C₁ là: \({U_1} = \frac{Q}{{{C_1}}} = \frac{{{{8.10}^{ - 6}}}}{{{{2.10}^{ - 6}}}} = 4V\)

Hiệu điện thế ở tụ điện C₂ là: \({U_2} = \frac{Q}{{{C_2}}} = \frac{{{{8.10}^{ - 6}}}}{{{{4.10}^{ - 6}}}} = 2V\)

(Trả lời bởi Hà Quang Minh)

Hướng dẫn giải

Tham khảo:

a) Điện dung của tụ điện Hình 14.10 là\(C=4700\mu F\)

b) Ý nghĩa:

- Hiệu điện thế tối đa mà tụ có thể chịu được là 50 V nếu vượt quá giá trị này thì tụ điện sẽ bị hỏng.

- Giá trị điện dung của tụ điện thể hiện khả năng có thể tích trữ nguồn điện.

(Trả lời bởi HT.Phong (9A5))

Hướng dẫn giải

a) Điện tích cực đại mà tụ có thể tích được: 

\(Q=CU=4700\cdot10^{-6}\cdot50=0,235\left(C\right)\)

b) Muốn tích cho tụ điện một điện tích là 4,8.10-4 C thì cần phải đặt giữa hai bản tụ một hiệu điện thế:

\(U'=\dfrac{Q'}{C}=\dfrac{4,8\cdot10^{-4}}{4700\cdot10^{-6}}=0,102V\)

  (Trả lời bởi HT.Phong (9A5))

Hướng dẫn giải

Bộ tụ ghép song song nên ta có: C_b=C₁+C₂=0,5+0,7=1,2μF

U=U₁=U₂<60V

Nếu tụ C₁ có điện tích 35 μC thì hiệu điện thế của tụ điện 1 là

\({U_1} = \frac{{{Q_1}}}{{{C_1}}} = \frac{{{{35.10}^{ - 6}}}}{{0,{{5.10}^{ - 6}}}} = 70V > 60V\)(không thỏa mãn điều kiện đề bài)

Nếu tụ C₂ có điện tích 35 μC thì hiệu điện thế của tụ điện 2 là

\({U_2} = \frac{{{Q_2}}}{{{C_2}}} = \frac{{{{35.10}^{ - 6}}}}{{0,{{7.10}^{ - 6}}}} = 50V < 60V\)(thỏa mãn điều kiện đề bài)

⇒ tụ điện C₂ có điện tích Q₂=35μC và hiệu điện thế U₂=50V

Hiệu điện thế của nguồn và của tụ C₁ là: U=U₁=U₂=50V

Điện tích của tụ C₁ là: Q₁=C₁.U₁=0,5.50=25μF

Điện tích của nguồn là: Q=Q₁+Q₂=25+35=60μF

(Trả lời bởi Hà Quang Minh)