: Có 2 tụ điện, tụ điện 1 có điện dung \({C_1} = 1{\rm{ }}\mu F\) tích điện đến hiệu điện thế U1 = 100V; tụ điện 2 có điện dung \({C_2} = 2{\rm{ }}\mu F\) tích điện đến hiệu điện thế U2 = 200V. Nối các bản tích điện cùng dấu với nhau. Tính nhiệt lượng toả ra sau khi nối các bản?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐiện tích của tụ C1 và C2 trước khi nối là \(\left\{ \begin{array}{l} {Q_1} = {C_1}{U_1} = {10^{ - 4}}C\\ {Q_2} = {C_2}{U_2} = {4.10^{ - 4}}C \end{array} \right.\)
Khi nối các bản cùng dấu thì sẽ có sự phân bố lại điện tích trên các bản, áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta được
\(Q{'_1} + Q{'_2} = {Q_1} + {Q_2} = {5.10^{ - 4}}C\)
Hơn nữa, khi nối như vậy thì ta có \(U{'_1} = U{'_2}\)
\(\begin{array}{l} \Rightarrow \frac{{Q{'_1}}}{{{C_1}}} = \frac{{Q{'_2}}}{{{C_2}}} \Rightarrow \frac{{Q{'_1}}}{{Q{'_2}}} = \frac{{{C_1}}}{{{C_2}}} = \frac{1}{2}\\ \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} Q{'_1} = \frac{5}{3}{.10^{ - 4}}C\\ Q{'_2} = \frac{{10}}{3}{.10^{ - 4}}C \end{array} \right. \Rightarrow U{'_1} = U{'_2} = \frac{{Q{'_1}}}{{{C_1}}} = \frac{{500}}{3}V \end{array}\)
Nhiệt lượng tỏa ra sau khi nối các bản là: \(\Delta {\rm{W}} = {W_{truoc}} - {W_{sau}} = \frac{1}{2}\left( {{C_1}U_1^2 + {C_2}U_2^2} \right) - \frac{1}{2}\left( {{C_1} + {C_2}} \right)U_1'^2 = \frac{1}{{300}}J\)
Câu hỏi liên quan
-
Một tụ điện phẳng không khí, điện dung 40 pF, tích điện cho tụ điện ở hiệu điện thế 120V. Tính điện tích của tụ.
-
Dùng các tụ giống nhau có điện dung C0. Muốn ghép thành bộ tụ có điện dung 5/3 C0 với ít tụ nhất thì số tụ cần dùng là bao nhiêu?
-
Một tụ điện điện dung 5μF được tích điện đến điện tích bằng 86μC. Tính hiệu điện thế trên hai bản tụ:
-
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 10V thì tụ tích được một điện lượng:
-
Ba tụ điện có điện dung bằng nhau và bằng C. Để được bộ tụ có điện dung là C/3 ta phải ghép các tụ đó thành bộ:
-
Một tụ điện có điện dung 20 μF mắc vào hiệu điện thế của nguồn một chiều thì điện tích của tụ bằng 80μC. Biết hai bản tụ cách nhau 0,8cm. Điện trường giữa hai bản tụ có độ lớn:
-
Một tụ phẳng được tích điện bởi nguồn điện. Tụ điện có điện dung C, điện tích Q và hđt U. Mạch điện có biến trở nên sau đó người ta tăng hđt của tụ thành 2U thì điện tích của tụ thay đổi ra sao?
-
Một tụ điện có điện dung 2000 pF mắc vào hai cực của nguồn điện hiệu điện thế 5000V. Tính điện tích của tụ điện:
-
Trong các nhận xét về tụ điện dưới đây, nhận xét nào sau đây là không đúng:
-
Khi tăng hiệu điện thế lên 2 lần thì điện dung của tụ điện
-
Một tụ điện phẳng không khí, có hai bản hình tròn bán kính R = 6cm đặt cách nhau một khoảng d = 0,5cm. Đặt vào hai bản một hiệu điện thế U =10V. Năng lượng của tụ điện là:
-
Năng lượng điện trường trong tụ điện
-
Một giọt dầu nằm lơ lửng trong điện trường của một tụ điện phẳng. Đường kính của giọt dầu là 0,4 mm. Khối lượng riêng của dầu là 800 kg/m3. Hiệu điện thế và khoảng cách giữa hai bản lần lượt là 100 V và 1 cm. Bản tụ phía trên mang điện tích âm. Bỏ qua lực đẩy Ác – si – mét. Lấy g =10 m/s2. Điện tích của giọt dầu là
-
Nối hai bản tụ điện phẳng với hai cực của nguồn một chiều, sau đó ngắt tụ ra khỏi nguồn rồi đưa vào giữa hai bản một chất điện môi có hằng số điện môi ε thì điện dung C và hiệu điện thế giữa hai bản tụ sẽ:
-
Tụ điện phẳng gồm hai bản tụ hình vuông cạnh a = 20cm đặt cách nhau 1 cm. Chất điện môi giữa hai bản là thủy tinh có \(\varepsilon = 6\) . Hiệu điện thế giữa hai bản U = 50V. Tính năng lượng của tụ điện, tụ điện có dùng để làm nguồn điện được không?
-
1nF bằng:
-
Ba tụ \(C_1 = 3nF, C_2 = 2nF, C_3 = 20nF\) mắc như hình vẽ. Nối bộ tụ với hiệu điện thế 30V. Tính điện dung của cả bộ tụ:
.PNG)
-
Một tụ điện phẳng điện dung \({C} = 0,12{\rm{ }}\mu F\) có lớp điện môi dày 0,2 mm có hằng số điện môi \(\varepsilon = 5\) . Tụ được đặt dưới một hiệu điện thế U = 100 V. Tính diện tích các bản của tụ điện.
-
Hai bản của một tụ điện phẳng (diện tích mỗi bản là 200 cm2) được nhúng trong dầu có hằng số điện môi 2,2 và được mắc vào nguồn điện có hđt là 200 V. Tính công cần thiết để giảm khoảng cách giữa 2 bản từ 5 cm đến 1 cm (sau khi cắt tụ ra khỏi nguồn)
-
Chọn câu sai:
