Tụ điện đã tích điện đến hiệu điện thế U. Muốn năng lượng điện trường tăng gấp đôi thì phải tăng hiệu điện thế lên mấy lần?
Đáp án đúng: D
Năng lượng điện trường của tụ điện được tính bằng công thức: W = (1/2) * C * U^2, trong đó C là điện dung và U là hiệu điện thế.
Để năng lượng điện trường tăng gấp đôi, ta có: 2W = (1/2) * C * (U')^2, với U' là hiệu điện thế mới.
Từ đó suy ra: 2 * (1/2) * C * U^2 = (1/2) * C * (U')^2
Rút gọn, ta được: 2U^2 = (U')^2
Vậy, U' = U * \(\sqrt{2}\)
Hiệu điện thế phải tăng lên \(\sqrt{2}\) lần để năng lượng điện trường tăng gấp đôi.
500+ câu hỏi ôn tập trắc nghiệm môn Vật lý đại cương sẽ là đề cương ôn thi hữu ích dành cho các bạn sinh viên Đại học - Cao đẳng ôn thi môn đại cương dễ dàng hơn. Mời các bạn cùng tham khảo!
Câu hỏi liên quan
Điện tích của tụ: Q = CU = 10-11 * 17,72 = 177,2.10-12 C.
Cường độ điện trường trong tụ: E = U/d = 17,72/8,86.10-3 = 2000 V/m.
Năng lượng của tụ: W = 1/2 * CU2 = 1/2 * 10-11 * (17,72)2 = 1,57.10-9 J. Như vậy phương án D sai.
Ban đầu, tụ C1 tích điện nên Q1 = C1U = C0.20 = 20C0, tụ C2 chưa tích điện Q2 = 0.
Khi ghép song song, điện tích được bảo toàn: Q = Q1 + Q2 = 20C0 + 0 = 20C0.
Điện dung tương đương của bộ tụ: C = C1 + C2 = C0 + 3C0 = 4C0.
Hiệu điện thế của bộ tụ: U' = Q/C = (20C0)/(4C0) = 5V.
Vì hai tụ mắc song song nên U1 = U' = 5V.
1. Tính tổng trở của mạch:
Tổng trở của mạch là tổng của hai điện trở mắc nối tiếp: R = 3kΩ + 2kΩ = 5kΩ.
2. Tính dòng điện trong mạch:
Sử dụng định luật Ohm, dòng điện I = U / R = 24V / 5kΩ = 4.8 mA.
3. Tính điện áp rơi trên điện trở 2kΩ:
Điện áp rơi trên điện trở 2kΩ là V = I * R = 4.8 mA * 2kΩ = 9.6V.
Vì cực âm nối đất, điện thế tại P chính là điện áp rơi trên điện trở 2kΩ, tức là 9.6V.
.jpg)
Tuy nhiên, bài này có vẻ như có lỗi hoặc thiếu thông tin. Các đáp án không có đáp án nào trùng với 14.4V. Xem xét lại, nếu đề bài hỏi điện thế tại P1 trước khi cắt mạch, ta cần tính điện trở tương đương và dòng điện trong mạch. Điện trở tương đương của mạch trước khi cắt là: Rtđ = 8 + (12*15)/(12+15) = 8 + (180/27) = 8 + 6.67 = 14.67 kΩ. Dòng điện trong mạch là I = U/Rtđ = 24/14.67 = 1.63 mA. Điện áp trên điện trở 12kΩ là: U12 = I * R12 = 1.63 * 12 = 19.56 V. Điện thế tại P1 là: VP1 = U - U8 = 24 - I * 8 = 24 - 1.63 * 8 = 24 - 13.04 = 10.96 V. Sau khi cắt mạch tại P thì không có dòng chạy qua điện trở 15k Ohm, nên điện áp sẽ là VP1 = U*R12/(R8+R12) = 24*12/(8+12) = 14.4 V. Các đáp án đưa ra không có đáp án nào chính xác.
.jpg)
