Bài 3: Điện thế, hiệu điện thế, tụ điện

Hướng dẫn giải

Xác định bằng công của lực điện trường tác dụng lên điện tích dương q và có độ lớn: A = qEd.

(Trả lời bởi GV Nguyễn Trần Thành Đạt)

Hướng dẫn giải

Vì thế năng tỉ lệ thuận với khoảng cách theo công thức \(W_M=A=qEd\)

(Trả lời bởi HT.Phong (9A5))

Hướng dẫn giải

Thế năng của điện tích tăng theo chiều ngược với chiều của cường độ điện trường vì:

1) Mốc tính thế năng ở bản âm.

2) Khi đưa một điện tích dương đến gần bản dương, công mà ta thực hiện đã chuyển thành thế năng điện của điện tích và làm tăng thế năng của nó trong điện trường.

3) Khi điện tích di chuyển đến gần bản dương thì thế năng tăng theo chiều ngược với chiều của cường độ điện trường.

(Trả lời bởi GV Nguyễn Trần Thành Đạt)

Hướng dẫn giải

Tham khảo:

Công của lực điện dịch chuyển một đơn vị điện tích dương từ điểm đang xét ra vô cùng có độ lớn bằng với công thực hiện để dịch chuyển một đơn vị điện tích dương từ vô cùng về điểm đang xét nhưng trái dấu.

(Trả lời bởi HT.Phong (9A5))

Hướng dẫn giải

tham khảo

Điện thế tại một điểm trong điện trường đặc trưng cho điện trường tại điểm đó về thế năng, được xác định bằng công của lực điện dịch chuyển một đơn vị điện tích dương từ điểm đang xét ra vô cùng.

(Trả lời bởi Mai Trung Hải Phong)

Hướng dẫn giải

Tham khảo:

a) Hiệu điện thế giữa hai điểm A và B là 2kV.

b) Cường độ điện trường giữa hai bản tụ cũng chính là cường độ điện trường tại mọi điểm phía trong bản tụ (vì đây là điện trường đều).

\(E=\dfrac{U}{d}=\dfrac{2000}{0,25}=8000V/m\)

c) Lực điện tác dụng lên điện tích đặt tại C:

\(F=qE=5\cdot10^{-6}\cdot8000=0,04N\)

(Trả lời bởi HT.Phong (9A5))

Hướng dẫn giải

Khi tụ điện được sạc, một lượng điện tích được tích tụ trên các bản dẫn.

Điện tích này tạo ra một trường điện giữa hai bản dẫn của tụ điện.

-> Năng lượng được tích tụ trong tụ điện là năng lượng của trường điện này. Khi ta ngắt kết nối giữa hai bản dẫn, tụ điện vẫn giữ lại năng lượng điện trong nó.

  (Trả lời bởi GV Nguyễn Trần Thành Đạt)

Hướng dẫn giải

\(W=\dfrac{1}{2}CU^2=\dfrac{1}{2}.2000.10^{-6}.10^2=0,1\left(J\right)\)

(Trả lời bởi GV Nguyễn Trần Thành Đạt)

Hướng dẫn giải

Tham khảo:

Để chứng minh tụ điện có khả năng lưu trữ năng lượng, ta có thể sử dụng các dụng cụ trong danh sách như sau:

Kết nối một đầu của tụ điện với một điện trở có giá trị 5 Ω, đầu kia của điện trở kết nối với đất.

Kết nối đầu còn lại của tụ điện với một đầu của LED, đầu kia của LED kết nối với đất.

Nối các đầu của bốn viên pin 1.5V với nhau theo kiểu nối tiếp để tạo ra một nguồn điện có điện áp định mức khoảng 6V.

Kết nối một đầu của công tắc với một đầu của nguồn điện 6V, đầu còn lại của công tắc kết nối với đất.

Nối đầu còn lại của nguồn điện 6V với đầu còn lại của LED.

Bây giờ, khi ta bật công tắc, nguồn điện sẽ cung cấp điện áp đến tụ điện. Ban đầu, tụ điện sẽ không có điện tích, nên điện áp trên tụ điện sẽ bằng 0. Tuy nhiên, khi nguồn điện cung cấp dòng điện vào tụ điện, tụ điện sẽ bắt đầu tích tụ điện tích, và điện áp trên tụ điện sẽ tăng lên theo thời gian. Điện áp trên tụ điện sẽ tiếp tục tăng lên cho đến khi nó đạt đến giới hạn của nguồn điện.

Khi điện áp trên tụ điện đạt đến giới hạn của nguồn điện, nó sẽ ngăn cản dòng điện tiếp tục chảy vào tụ điện. Lúc này, tụ điện sẽ lưu trữ năng lượng trong một khoảng thời gian dài, và LED sẽ sáng lên do điện trường trong mạch.

(Trả lời bởi HT.Phong (9A5))