Bài tập về Tụ điện Vật lí lớp 11

Lop11.1.7 Bài tập TỤ ĐIỆN
Ví dụ 1 Một tụ điện phẳng bằng nhôm có kích thước 4 cm x 5 cm. điện môi là dung dịch axêton có hằng số điện môi là 20. khoảng cách giữa hai bản của tụ điện là 0,3 mm. 
a)Tính điện dung của tụ điện.
b)Tích điện cho tụ điện ở hiệu điện thế 30V. Tính điện tích của tụ điện, cường độ điện trường trong khoảng không gian giữa hai bản cực, và năng lượng của tụ.
c) Xác định số electron đã chạy từ nguồn về bản âm khi tụ điện bắt đầu tích điện đến khi đạt hiệu điện thế cực đại.
Ví dụ 2 Một tụ điện không khí nếu được tích điện lượng 5,2.10-9 C thì điện trường giữa hai bản tụ là 20000 V/m. Tính diện tích mỗi bản tụ.
Ví dụ 3 Tụ phẳng không khí điện dung C=2pF được tích điện ở hiệu điện thế U=600V.
a) Tính điện tích Q của tụ.
b) Ngắt tụ khỏi nguồn, đưa hai bản tụ ra xa để khoảng cách tăng gấp 2. Tính C1,Q1,U1 của tụ
c) Vẫn nối tụ với nguồn, đưa hai bản tụ lại gần để khoảng cách giảm một nửa. Tính C2,Q2,U2 của tụ. 
Ví dụ 4 Có hai tụ điện điện dung lần lượt là C1 và C2. Hãy chứng tỏ rằng điện dung của mỗi tụ điện luôn nhỏ hơn điện dung của bộ tụ khi chúng được mắc song song và lớn hơn điện dung của bộ tụ khi chúng được mắc nối tiếp.
Ví dụ 5 Hai tụ điên C1 = 3; C2 = 6. Xác định điện dung của bộ tụ điện khi:
1-Xác định điện dung của bộ tụ điện khi:
a)Hai tụ mắc nối tiếp.
b)Hai tụ mắc song song
2-Mắc bộ tụ vào hiệu điện thế 12V, xác định hiệu điện thế và điện tích mỗi tụ khi:
a)Hai tụ mắc nối tiếp.
b)Hai tụ mắc song song
Ví dụ 6 Tụ điện phẳng không khí có điện dung C = 3000 nF được tích điện đến hiệu điện thế 400 V.
1)Tính điện tích Q của tụ điện.
2) Nối tụ với nguồn nhúng ngập một nửa tụ điện vào điện môi có e = 2; tính điện dung điện tích hiệu điện thế của tụ điện trong hai trường hợp:
 a)Các bản cực của tụ đặt theo phương thẳng đứng.
 b) Các bản cực của tụ đặt theo phương nằm ngang.
3) Ngắt tụ khỏi nguồn rồi nhúng ngập một nửa tụ điện vào điện môi e = 2; tính điện dung điện tích hiệu điện thế của tụ điện trong hai trường hợp:
 a)Các bản cực của tụ đặt theo phương thẳng đứng.
 b) Các bản cực của tụ đặt theo phương nằm ngang.
C1
C2
C3
Ví dụ 7 Có 3 tụ điện C1 = 8 mF, C2 = 4 mF, C3 = 4 mF được mắc theo sơ đồ (C1//C2) nt C3 vào nguồn điện có hiệu điện thế U = 39 V.
	a. Tính điện dung C của bộ tụ điện, điện tích và hiệu điện thế trên các tụ điện.
	b. Tụ C3 bị “đánh thủng”. Tìm điện tích và hiệu điện thế trên tụ C1.
 c. Tụ C2 bị “đánh thủng”. Tìm điện tích và hiệu điện thế trên tụ C1, C3.
III Luyện tập 
Bài tập 1 Tụ phẳng có các bản hình tròn bán kính 10cm khoảng cách và hiệu điện thế hai bản là 1cm, 108V. Giữa hai bản là không khí. Xác định
a)Điện dung và điện tích của tụ điện. 
b)Cường độ điện trường trong không gian giữa hai bản và năng lượng của tụ
Bài tập 2 Tụ phẳng không khí có điện dung C=500pF được tích điện đến hiệu điện thế U=300V.
a.Tính điện tích Q của tụ điện.	
b. Ngắt tụ điện khỏi nguồn. Nhúng ngập tụ điện vào chất điện môi lỏng có =2. 
Tính điện dung C1; điện tích Q1 và hiệu điện thế U1 của tụ lúc đó.
c. Vẫn nối tụ với nguồn. Nhúng ngập tụ điện vào chất điện môi lỏng =2. Tính C2, Q2, U2 của tụ.
A
C1 C2
C3 C4
B
Bài tập3 Cho bộ tụ mắc như hình vẽ:
C1 = 3 mF, C2 = 6 mF, C3 = 6 mF, C4 = 3 mF. UAB = 4,8 V. 
Tính điện dung bộ tụ, điện tích và hiệu điện thế mỗi tụ khi.
a. K hở. 
b. K đóng.