Ba tụ điện cùng điện dung C0, ghép thành bộ. Cách ghép nào sau đây thì điện dung tương đương của bộ sẽ lớn hơn C0?
Đáp án đúng: D
Để giải quyết bài toán này, ta cần xét điện dung tương đương của các cách mắc tụ điện:
- Mắc nối tiếp: 1/Cb = 1/C1 + 1/C2 + ...
- Mắc song song: Cb = C1 + C2 + ...
Với ba tụ điện có cùng điện dung C0:
A. Hai tụ mắc nối tiếp, điện dung tương đương là C0/2. Sau đó mắc song song với tụ thứ ba, điện dung tương đương của bộ là C0/2 + C0 = 3C0/2.
B. Hai tụ mắc song song, điện dung tương đương là 2C0. Sau đó mắc nối tiếp với tụ thứ ba, điện dung tương đương của bộ là (2C0 * C0) / (2C0 + C0) = 2C0/3.
C. Ba tụ mắc song song, điện dung tương đương là 3C0.
Vì 3C0 > C0 và 3C0/2 > C0, đáp án C cho điện dung lớn nhất.
Câu hỏi liên quan
Khi ghép song song, điện tích được phân bố lại giữa hai tụ. Gọi U' là hiệu điện thế chung của hai tụ sau khi ghép.
Tổng điện tích sau khi ghép là Q = Q1 + Q2 = Q1 + 0 = C0 * 20V.
Tổng điện dung sau khi ghép là C = C1 + C2 = C0 + 3C0 = 4C0.
Ta có Q = CU' => C0 * 20V = 4C0 * U' => U' = 20V / 4 = 5V.
Vậy hiệu điện thế của tụ C1 sau khi ghép là 5V.
Con chim đậu trên dây điện không bị điện giật vì điện trở của cơ thể chim rất lớn so với điện trở của đoạn dây điện giữa hai chân chim. Do đó, dòng điện chạy qua cơ thể chim là rất nhỏ, không đủ để gây nguy hiểm.
1. Tính dòng điện trong mạch:
Mạch điện gồm hai nguồn điện E1 và E2 mắc nối tiếp ngược chiều nhau, cùng với các điện trở r1, r2, R1, và R2. Dòng điện I trong mạch sẽ được tính bằng:
I = (E2 - E1) / (r1 + r2 + R1 + R2) = (26 - 8) / (1 + 1 + 9 + 7) = 18 / 18 = 1 A
2. Tính điện áp tại các điểm:
- Điện áp tại điểm A (điểm dương của E1): VA = E1 + I * r1 = 8 + 1 * 1 = 9 V
- Điện áp tại điểm B (điểm dương của E2): VB = E2 - I * r2 = 26 - 1 * 1 = 25 V
3. Tính số chỉ của vôn kế:
Vôn kế đo hiệu điện thế giữa hai điểm A và B: V = VB - VA = 25 - 9 = 16 V. Tuy nhiên, không có đáp án nào trùng với kết quả tính toán này. Có lẽ có sự nhầm lẫn trong các giá trị hoặc cấu trúc mạch điện.
Để giải bài toán này, ta cần phân tích mạch điện và áp dụng các định luật Kirchhoff.
1. Xác định chiều dòng điện:
- Dòng điện I1 chạy từ cực dương E1 qua R1, r1.
- Dòng điện I2 chạy từ cực dương E2 qua R2, r2.
- Ampe kế đo dòng điện I chạy qua nó. Do RV rất lớn, ta có thể coi như không có dòng điện chạy qua RV.
2. Áp dụng định luật Kirchhoff 2 cho hai vòng:
- Vòng 1 (E1, R1, r1, A): E1 = I1 * (R1 + r1) + I * RA. Do RA ≈ 0, nên: 16 = I1 * (5 + 1) => I1 = 16/6 = 8/3 A
- Vòng 2 (E2, R2, r2, A): E2 = I2 * (R2 + r2) - I * RA. Do RA ≈ 0, nên: 7 = I2 * (5 + 1) => I2 = 7/6 A
3. Áp dụng định luật Kirchhoff 1 tại nút A:
- I = I1 - I2 = 8/3 - 7/6 = 16/6 - 7/6 = 9/6 = 3/2 = 1.5 A
Vậy, số chỉ của ampe kế là 1,5 A. Tuy nhiên, không có đáp án nào trùng với kết quả này. Có thể có sai sót trong đề bài hoặc trong các giá trị đã cho. Trong trường hợp này, ta chọn đáp án gần đúng nhất, nhưng cần lưu ý rằng đây không phải là đáp án chính xác.
