Tụ điện phẳng không khí, diện tích mỗi bản là S, khoảng cách giữa 2 bản là d. Người ta đưa vào giữa 2 bản một tấm điện môi có hệ số điện môi ε, bề dày a < d, đồng dạng và cùng diện tích với 2 bản. Điện dung của tụ bây giờ:
Trả lời:
Đáp án đúng: C
Điện dung của tụ điện phẳng không khí là \(C_0 = \frac{{\varepsilon _0 S}}{d}\).
Khi đưa tấm điện môi vào, ta có thể coi như tụ điện mới là một hệ gồm hai tụ điện mắc nối tiếp: một tụ có điện môi ε, bề dày a và một tụ không khí có bề dày d - a.
Điện dung của tụ điện có điện môi là \(C_1 = \frac{{\varepsilon \varepsilon _0 S}}{a}\).
Điện dung của tụ điện không khí là \(C_2 = \frac{{\varepsilon _0 S}}{{d - a}}\).
Điện dung tương đương của hệ là:
\(\frac{1}{C} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} = \frac{a}{{\varepsilon \varepsilon _0 S}} + \frac{{d - a}}{{\varepsilon _0 S}} = \frac{{a + \varepsilon (d - a)}}{{\varepsilon \varepsilon _0 S}}\)
\(C = \frac{{\varepsilon \varepsilon _0 S}}{{\varepsilon (d - a) + a}} = \frac{{\varepsilon \varepsilon _0 S}}{{\varepsilon d - \varepsilon a + a}} = \frac{{\varepsilon \varepsilon _0 S}}{{\varepsilon d + (1 - \varepsilon )a}}\)
Vậy, đáp án đúng là \(C = \frac{{\varepsilon {\varepsilon _0}S}}{{\varepsilon d + (1 - \varepsilon )a}}\).
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!
50 câu hỏi 60 phút