Bài 6 Tụ Điện

I. Tụ điện
1. Hãy trả lời câu hỏi: Tụ điện là gì? Trong mạch điện tử, tụ điện có chức năng gì? Cấu tạo của tụ điện phẳng
2. Hãy trả lời câu hỏi: Làm thế nào để tích điện cho tụ điện? Người  ta goi điện tích của bản tụ điện là điện tích của bản nào?
3. Điện dung của tụ điện là gì? Công thức tính và đơn vị của tụ điện?
4. Năng lượng của tụ điện tích điện là dạng năng lượng gì? Công thức tính năng lượng điện trường
clip mô phỏng quá trình tích điện của tụ điện --> Suy ra năng lượng điện trường.

1. Tụ điện:

-          Tụ điện là một hệ thống gồm hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách với nhau bằng lớp chất cách điện.

-          Tụ điện phẳng được cấu tạo từ 2 bản kim loại phẳng song song với nhau và ngăn cách với nhau bằng điện môi.

-          Điện dung là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện. Nó được xác định bằng thương số giữa điện tích của tụ và hiệu điện thế giữa hai bản của nó.

-          Biểu thức:  

-          Đơn vị của điện dung là Fara (F). Fara là điện dung của một tụ điện mà nếu đặt vào hai bản của tụ điện một hiệu điện thế 1 V thì hiệu điện thế nó tích được là 1 C.

-          Khi tụ điện có điện dung C, được tích một điện lượng Q, nó mang một năng lượng điện trường là:

Bài tập luyện tập

1.  Tụ điện là

A. hệ thống gồm hai vật đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện.

B. hệ thống gồm hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện.

C. hệ thống gồm hai vật dẫn đặt tiếp xúc với nhau và được bao bọc bằng điện môi.

D. hệ thống hai vật dẫn đặt cách nhau một khoảng đủ xa.

2. Trong trường hợp nào sau đây ta có một tụ điện?

A. hai tấm gỗ khô đặt cách nhau một khoảng trong không khí.

B. hai tấm nhôm đặt cách nhau một khoảng trong nước nguyên chất.

C. hai tấm kẽm ngâm trong dung dịch axit.

D. hai tấm nhựa phủ ngoài một lá nhôm.

3.  Để tích điện cho tụ điện, ta phải

A. mắc vào hai đầu tụ một hiệu điện thế.

B. cọ xát các bản tụ với nhau.

C. đặt tụ gần vật nhiễm điện.

D. đặt tụ gần nguồn điện.

4.  Trong các nhận xét về tụ điện dưới đây, nhân xét không đúng là

A. Điện dung đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ.

B. Điện dung của tụ càng lớn thì tích được điện lượng càng lớn.

C. Điện dung của tụ có đơn vị là Fara (F).

D. Hiệu điện thế càng lớn thì điện dung của tụ càng lớn.

5. Fara là điện dung của một tụ điện mà

A. giữa hai bản tụ có hiệu điện thế 1V thì nó tích được điện tích 1 C.

B. giữa hai bản tụ có một hiệu điện thế không đổi thì nó được tích điện 1 C.

C. giữa hai bản tụ có điện môi với hằng số điện môi bằng 1.

D. khoảng cách giữa hai bản tụ là 1mm.

6.  1nF bằng

A. 10^-9 F.                     B. 10^-12 F.                    C. 10^-6 F.                     D. 10^-3 F.

7. Nếu hiệu điện thế giữa hai  bản tụ tăng 2 lần thì điện dung của tụ

A. tăng 2 lần.              B. giảm 2 lần.              C. tăng 4 lần.               D. không đổi.

8. Giá trị điện dung của tụ xoay thay đổi là do

A. thay đổi điện môi trong lòng tụ.

B. thay đổi phần diện tích đối nhau giữa các bản tụ.

C. thay đổi khoảng cách giữa các bản tụ.

D. thay đổi chất liệu làm các bản tụ.

9.  Trong các công thức sau, công thức không phải để tính năng lượng điện trường trong tụ điện là:

A. W = Q²/2C.                        B. W = QU/2.             C. W = CU²/2.                        D. W = C²/2Q.

10. Với một tụ điện xác định, nếu hiệu điện thế hai đầu tụ  giảm 2 lần thì năng lượng điện trường của tụ

A. tăng 2 lần.              B. tăng 4 lần.               C. không đổi.              D. giảm 4 lần.

11. Với một tụ điện xác định, nếu muốn năng lượng điện trường của tụ tăng 4 lần thì phải tăng điện tích của tụ

A. tăng 16 lần.                        B. tăng 4 lần.               C. tăng 2 lần.               D. không đổi.

12.  Trường hợp nào sau đây ta không có một tụ điện?

A. Giữa hai bản kim loại sứ;                           B. Giữa hai bản kim loại không khí;

C. Giữa hai bản kim loại là nước vôi;             D. Giữa hai bản kim loại nước tinh khiết.

13. Một tụ có điện dung 2 μF. Khi đặt một hiệu điện thế 4 V vào 2 bản của tụ điện thì tụ tích được một điện lượng là

A. 2.10^-6 C.                 B. 16.10^-6 C.                C. 4.10^-6 C.                  D. 8.10^-6 C.

14. Đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế 10 V thì tụ tích được một điện lượng 20.10^-9 C. Điện dung của tụ là

A. 2 μF.                       B. 2 mF.                      C. 2 F.                         D. 2 nF.

15.  Nếu đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế 4 V thì tụ tích được một điện lượng 2 μC. Nếu đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế 10 V thì tụ tích được một điện lượng

A. 50 μC.                    B. 1 μC.                      C. 5 μC.                      D. 0,8 μC.

16.  Để tụ tích một điện lượng 10 nC  thì đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế 2V. Để tụ đó tích được điện lượng 2,5 nC thì phải đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế

A. 500 mV.                 B. 0,05 V.                   C. 5V.                         D. 20 V.

17. Hai đầu tụ 20 μF có hiệu điện thế 5V thì năng lượng tụ tích được là

A. 0,25 mJ.                  B. 500 J.                      C. 50 mJ.                     D. 50 μJ.

18. Một tụ điện được tích điện bằng một hiệu điện thế 10 V thì năng lượng của tụ là 10 mJ. Nếu muốn năng lượng của tụ là 22,5 mJ thì hai bản tụ phải có hiệu điện thế là

A. 15 V.                      B. 7,5 V.                     C. 20 V.                      D. 40 V.

19. Giữa hai bản tụ phẳng cách nhau 1 cm có một hiệu điện thế 10 V. Cường độ điện trường đều trong lòng tụ là

A. 100 V/m.                B. 1 kV/m.                  C. 10 V/m.                  D. 0,01 V/m.