Giải Vật lí 11 trang 92 Chân trời Sáng tạo

Vận dụng trang 92 Vật Lí 11 Chân trời sáng tạo:

Quan sát Hình 14.10 và cho biết:

a) giá trị điện dung của tụ điện.

b) ý nghĩa các thông số trên tụ điện.

Lời giải:

a) Điện dung của tụ điện Hình 14.10 là C = 4700 μF.

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.

Bài 1 trang 92 Vật Lí 11 Chân trời sáng tạo:

Xét tụ điện như Hình 14.10.

a) Tính điện tích cực đại mà tụ có thể tích được.

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 là bao nhiêu?

Giải bài 1 trang 92 Vật Lí 11 Chân trời sáng tạo:

Đổi đơn vị C = 4700 μF = 4700.10^-6 F

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

Q = C.U = 4700.10^-6.50 = 0,235 (C)

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:

Bài 2 trang 92 Vật Lí 11 Chân trời sáng tạo:

Hai tụ điện có điện dung lần lượt là C₁ = 0,5 μF và C₂ = 0,7 μF  được ghép song song rồi mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế U < 60 V thì một trong hai tụ có điện tích 35 μF. Tính hiệu điện thế U của nguồn và điện tích của tụ còn lại.

Giải bài 2 trang 92 Vật Lí 11 Chân trời sáng tạo:

Ta có: C₁ = 0,5 μF = 0,5.10^-6 F

 C₂ = 0,7 μF = 0,7.10^-6 F

Hai tụ mắc song song, ta có:

C_ss = C₁ + C₂ = 0,5 + 0,7 = 1,2 μF

Khi hai tụ được ghép song song thì:

U = U₁ = U₂ < 60 (V)

Giả sử tụ điện C₁ có điện tích 35 μF thì hiệu điện thế của tụ C₁ khi đó là:

 (không thỏa mãn điều kiện trên)

Nên tụ C₁ có điện tích 35 μF và hiệu điện thế của tụ C₂ khi đó là:

 (thỏa mãn điều kiện)

Hiệu điện thế của nguồn: U = 50 (V) = U₁.

Điện tích của tụ C₁ là:

Q₁ = C₁.U₁ = 0,5.10^-6.50 = 25.10^-6 (C) = 25 (μC)

Bài 3 trang 92 Vật Lí 11 Chân trời sáng tạo:

Cho các tụ điện C₁ = C₂ = C₃ = C₄ = 3,3 μF được mắc thành mạch như Hình 14P1. Xác định điện dung tương đương của bộ tụ.

Giải bài 3 trang 92 Vật Lí 11 Chân trời sáng tạo:

Dựa vào hình vẽ ta có: (C₁ // C₃) nt (C₂ // C₄)

Nên: C₁₃ = C₁ + C₃ = 3,3 + 3,3 μF = 6,6 μF

C₂₄ = C₂ + C₄ = 3,3 + 3,3 μF = 6,6 μF

Vậy ta có điện dung tương đương của bộ tụ là:

Hoặc có thể tính gộp như sau: