Năng lượng, hiệu điện thế giới hạn của tụ
Lý thuyết về Năng lượng, hiệu điện thế giới hạn của tụ
- Năng lượng của tụ.
Khi tụ tích điện thì điện trường trong tụ sẽ dự trữ một năng lượng. Đó là năng lượng điện trường.
Người ta đã chứng minh được công thức tính năng lượng điện trường của tụ điện:
$\text{W}=\dfrac{{{Q}^{2}}}{2C}=\dfrac{1}{2}C{{U}^{2}}$
- Hiệu điện thế giới hạn của tụ
Với mỗi một tụ điện có 1 hiệu điện thế giới hạn nhất định, nếu khi sử dụng mà đặt vào 2 bản tụ hđt lớn hơn hđt giới hạn thì điện môi giữa 2 bản bị đánh thủng.
${{U}_{gh}}={{E}_{gh}}.d$
Bài tập tự luyện có đáp án
Câu 1:
Một tụ điện phẳng có điện dung \[2\mu F\] được tích điện với nguồn điện có hiệu điện thế cực đại 24V, khoảng cách giữa hai bản là 1cm. Xác định cường độ điện trường cực đại giữa hai bản tụ.
Một tụ điện phẳng có điện dung \[2\mu F\] được tích điện với nguồn điện có hiệu điện thế cực đại 24V, khoảng cách giữa hai bản là 1cm. Xác định cường độ điện trường cực đại giữa hai bản tụ.
- A
- B
- C
- D
Ta có: \[d=1cm={{10}^{-2}}m\]
Cường độ điện trường trong tụ
\[{E_{gh}}=\dfrac{{U_{gh}}}d=\dfrac{24}{{{10}^{-2}}}=2400V/m\]
Câu 2: Trong các công thức sau, công thức để tính năng lượng điện trường trong tụ là
- A
- B
- C
- D
Năng lượng điện trường trong tụ được tính theo công thức
\[W=\dfrac{{Q^2}}{2C}\]
Với Q là điện tích của tụ điện
C là điện dung của tụ điện
W là năng lượng điện trường của tụ
Câu 3: Một tụ điện phẳng điện môi là không khí, có điện dung \[2\mu F\] khoảng cách giữa hai bản là 1mm, điện trường giới hạn đối với không khí là \[{{3.10}^6}V/m\], hiệu điện thế cực đại của tụ là bao nhiêu
- A
- B
- C
- D
Ta có cường độ điện trường : \[E=\dfrac{U}{d}\]
\[\Rightarrow {U_{gh}}=E.d={{3.10}^6}{{.10}^{-3}}={{3.10}^3}V=3000V\]
Xem thêm các bài tiếp theo bên dưới