Cho các dụng cụ sau:
Một tụ điện có điện dung 100 µF và hiệu điện thế định mức khoảng 12 V; 4 pin 1,5 V; Một LED; Một điện trở 50 Ω; công tắc, dây dẫn điện. Nêu phương án dùng các dụng cụ này chứng minh tụ điện có lưu trữ năng lượng.
Hai tụ điện có điện dung lần lượt là C1 = 100 µF; C2 = 50 µF và được mắc vào nguồn điện như hình vẽ. Biết hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn điện là U = 12 V. Tính:
a) Điện dung của bộ tụ điện,
b) Hiệu điện thế giữa hai bản của mỗi tụ điện,
c) Điện tích của mỗi tụ điện.
a) Hai tụ điện ghép song song, điện dung của bộ tụ:
\(C_{//}=C_1+C_2=100+50=150\mu F\)
b) Do hai tụ điện mắc song song nên hiệu điện thế giữa hai bản mỗi tụ điện
\(U=U_1=U_2=12V\)
c) Điện tích của mỗi tụ điện:
\(Q_1=C_1U_1=100\cdot10^{-6}\cdot12=1,2\cdot10^{-3}\left(C\right)\)
\(Q_2=C_2U_2=50\cdot10^{-6}\cdot12=6\cdot10^{-3}\left(C\right)\)
Tích điện cho tụ điện có điện dung C 1 = 20 µ F , dưới hiệu điện thế 200 V. Sau đó nối tụ điện C 1 với tụ điện C 2 có điện dung 10µF, chưa tích điện. Sử dụng định luật bảo toàn điện tích, hãy tính điện tích của mỗi tụ điện sau khi nối chúng song song với nhau.
A. Q 1 = 2 , 67 . 10 - 3 C ; Q 2 = 1 , 33 . 10 - 3 C
B. Q 1 = 3 , 67 . 10 - 3 C ; Q 2 = 1 , 53 . 10 - 3 C
C. Q 1 = 1 , 33 . 10 - 3 C ; Q 2 = 2 , 67 . 10 - 3 C
D. Q 1 = 1 , 53 . 10 - 3 C ; Q 2 = 3 , 67 . 10 - 3 C
Tích điện cho tụ điện có điện dung C 1 = 20 µ F , dưới hiệu điện thế 200 V. Sau đó nối tụ điện C 1 với tụ điện C 2 có điện dung 10µF, chưa tích điện. Sử dụng định luật bảo toàn điện tích, hãy tính điện tích của mỗi tụ điện sau khi nối chúng song song với nhau
A. Q 1 = 2 , 67 . 10 - 3 C ; Q 2 = 1 , 33 . 10 - 3 C
B. Q 1 = 3 , 67 . 10 - 3 C ; Q 2 = 1 , 53 . 10 - 3 C
C. Q 1 = 1 , 33 . 10 - 3 C ; Q 2 = 2 , 67 . 10 - 3 C
D. Q 1 = 1 , 53 . 10 - 3 C ; Q 2 = 3 , 67 . 10 - 3 C
Một đèn flash máy ảnh sử dụng tụ điện có điện dung C1 = 4 700 µF và được sạc bằng pin 12 V. Sau đó, tụ điện được ngắt khỏi pin và phóng điện qua đèn để hiệu điện thế giữa hai bản tụ là 9,0 V. Tính năng lượng tụ điện đã chuyển qua đèn.
Điện tích của tụ sau khi được sạc bằng pin 12 V là:
\(Q=C_1U_1=4700\cdot10^{-6}\cdot12=0,0564\left(C\right)\)
Năng lượng tụ điện đã chuyển qua đèn là:
\(W=\dfrac{QU_2}{2}=\dfrac{0,0564\cdot9}{2}=0,2538\left(J\right)\)
Có hai chiếc tụ điện, trên vỏ tụ điện (A) có ghi 2 µF – 350 V, tụ điện (B) có ghi 2,3 µF – 300 V.
a) Trong hai tụ điện trên khi tích điện ở cùng một hiệu điện thế, tụ điện nào có khả năng tích điện tốt hơn?
b) Khi tích điện lên mức tối đa cho phép thì tụ điện nào sẽ có điện tích lớn hơn?
a) Tụ điện (B) có khả năng tích điện lớn hơn vì CB>CA
b) Điện tích tối đa (A) tích tụ được:
\(Q_{Amax}=C_A\cdot U_{ADM}=2\cdot350=700\left(\mu C\right)\)
Điện tích tối đa (B) tích tụ được:
\(Q_{Bmax}=C_B\cdot B_{DM}=2,3\cdot300=690\left(\mu C\right)\)
Khi điện tích lên tối đa thì: \(Q_{Amax}>Q_{Bmax}\left(700>690\right)\)
Tích điện cho tụ điện C 1 , điện dung 20 µF, dưới hiệu điện thế 300V. Sau đó nối tụ điện C 1 với tụ điện C 2 , có điện dung 10 µF chưa tích điện. Sau khi nối điện tích trên các bản tụ C 1 , C 2 lần lượt là Q 1 và Q 2 Chọn phương án đúng?
A. Q 2 + Q 1 = 2mC
B. Q 2 + Q 1 = 3 mC
C. Q 2 + Q 1 = 6mC
D. Q 2 + Q 1 = 1,5mC
đáp án C
+ Điện tích được bảo toàn:
Q / = Q ⇔ C 1 U / + C 2 U / = C 1 U
⇒ U / = U 1 + C 2 C 1 = 300 1 + 0 , 5 = 200 V ⇒ Q 1 = C 1 U / = 20 . 10 - 6 . 200 = 4 . 10 - 3 C Q 2 = C 2 U / = 10 . 10 - 6 . 200 = 2 . 10 - 3 C
Một tụ điện có điện dung 2 000 µF được tích điện đến hiệu điện thế 10 V. Tính năng lượng của tụ điện.
\(W=\dfrac{1}{2}CU^2=\dfrac{1}{2}.2000.10^{-6}.10^2=0,1\left(J\right)\)
tham khảo
Công thức tính năng lượng điện trường: \(W=\dfrac{1}{2}CU^2=\dfrac{1}{2}2000.10^{-6}.10^2=0,1J\)
Một mạch dao động điện từ lý tưởng, tụ có điện dung C = 0,2 µ F đang dao động điện từ tự do với hiệu điện thế cực đại trên tụ là U0 = 13 V. Biết khi hiệu điện thế trên tụ là 12 V thì cường độ dòng điện trong mạch 5 mA. Chu kì dao động riêng của mạch bằng
A. 4 . 10 - 4 s
B. 4 π . 10 - 4 s
C. 24 π . 10 - 4 s
D. 2 . 10 - 4 s
- Năng lượng của mạch dao động:
→ Chu kì của mạch LC:
Hai tụ điện có điện dung C 1 = 0 , 4 µ F , C 2 = 0 , 6 µ F ghép song song với nhau. Mắc bộ tụ điện đó vào nguồn điện có hiệu điện thế U < 60 V thì một trong hai tụ điện đó có điện tích bằng 3 . 10 - 5 C . Tính hiệu điện thế U ?
A. 55 V.
B. 50 V.
C. 75 V.
D. 40 V.