Khái niệm tụ điện là gì? Năng lượng điện trường và Cách ghép của tụ điện như thế nào

Lê Tài Tháng Mười Hai 31, 2021

Bài viết hôm nay, HocThatGioi sẽ trình bày đến với các bạn về phần Lý thuyết của Tụ điện để cho các bạn tham khảo. Hãy cùng HocThatGioi theo dõi hết bài viết bên dưới để nắm rõ nội dung và học hiệu quả hơn về Tụ điện nhé!

1. Lý thuyết về Tụ điện

Hãy cùng HocThatGioi theo dõi nội dung phần sau đây để hiểu hơn về khái niệm, biểu thức của Tụ điện nhé!

Tụ điện là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện.
Tụ điện là dụng cụ thường dùng để tích và phóng điện trong mạch điện
Điện dung của tụ điện đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện ở một hiệu điện thế nhất định
Khi tụ điện tích điện thì điện trường trong tụ sẽ dự trữ một năng lượng , đó được gọi là năng lượng điện trường.

Sau đây là hình ảnh minh họa về tụ điện

2. Một số biểu thức quan trọng

Qua phần lý thuyết quan trọng cần nhớ ở trên thì tiếp theo để giải quyết được bài toán thì các bạn cũng phải học thuộc những công thức sau đây.

Biểu thức về điện dung:

Biểu thức về điện dung của tụ điện

Đối với tụ điện bình thường:

C=\frac{Q}{U}

Đối với tụ phẳng thì:

C=\frac{\varepsilon S}{9.10^9.4\pi d}

Trong đó:

C

: điện dung (Đơn vị Fara (F))

Q

: điện tích (Đơn vị Cu-lông (C))

U

: hiệu điện thế (Đơn vị Vôn (V))

S

: phần diện tích đối diện của 2 bản tụ (mét vuông (

m^2

))

d

: khoảng cách giữa hai bản tụ (mét (m))

\varepsilon

: hằng số điện môi lấp đầy khoảng giữa hai bản tụ.

Năng lượng điện trường:

Biểu thức về năng lượng điện trường

W_C=\frac{1}{2}CU^2

=\frac{1}{2}QU

=\frac{1}{2}\frac{Q^2}{C}

Trong đó:

W_C

: năng lượng điện trường (Jun (J))

C

: điện dung (Đơn vị Fara (F))

Q

: điện tích (Đơn vị Cu-lông (C))

U

: hiệu điện thế (Đơn vị Vôn (V))

Đơn vị Điện dung:

1mF= 10^{-3}F

1\mu F= 10^{-6}F

1n F= 10^{-9}F

1p F= 10^{-12}

3. Các cách ghép tụ và biểu thức liên quan đến từng cách ghép

Đối với tụ điện thì thông thường chúng ta có hai cách ghép khác nhau đó là ghép nối tiếp và ghép song song.

Tụ điện ghép nối tiếp:

Biểu thức liên quan khi có n tụ ghép nôi tiếp

Q=q_1=q_2=\dots=q_n

U=U_1+ U_2+\dots+U_n

\frac{1}{C}=\frac{1}{C_1}+ \frac{1}{C_2}+…+\frac{1}{C_n}

Tụ điện ghép song song:

Biểu thức liên quan khi có n tụ mắc song song

Q=q_1+ q_2+\dots+q_n

U=U_1=U_2=\dots=U_n

C=C_1 +C_2+\dots+C_n

4. Một số câu trắc nghiệm hay gặp

Sau đây, là một vài câu trắc nghiệm thường xuyên có trong đề thi vì vậy các bạn cần đặc biệt chú ý nhé

Câu 1: Đơn vị điện dung là gì ?

a. Culong
b. Vôn
c. Fara
d. Vôn trên mét

Câu 2: Biểu thức đúng về định nghĩa điện dung của tụ điện là gì ?

a. $C=\frac{Q}{U}$
b. $C=QU$
c. $C= Q+ U$
d. $C= Q-U$

Câu 3: Hai tụ điện chứa cùng một lượng điện tích thì ?

a. Chúng phải có cùng điện dung
b. Hiệu điện thế giữa hai đầu bản tụ của mỗi tụ phải bằng nhau
c. Tụ điện có điện dung lớn hơn sẽ có hiệu điện thế giữa hai đầu bản tụ sẽ lớn hơn
d. Tụ điện có điện dung lớn hơn sẽ có hiệu điện thế giữa hai đầu bản tụ sẽ nhỏ hơn

Câu 4: Chọn phát biểu đúng ?

a. Điện dung của tụ điện phụ thuộc vào điện tích của nó
b. Điện dung của tụ điện phụ thuộc vào hiệu điện thế giữa hai bản tụ
c. Điện dung của tụ điện phụ vào cả điện tích và hiệu điện thế giữa hai bản tụ
d. Điện dung của tụ điện không phụ thuộc vào điện tích và hiệu điện thế giữa bản tụ

Câu 5: Trong trường hợp nào dưới đây ta không có tụ điện ? Giữa hai bản kim loại là một lớp

a. Mica
b. Nhựa polietilen
c. Giấy tẩm dung dịch muối ăn
d. Giấy tẩm Parafin

Như vậy, bài viết về Lý thuyết tụ điện của HocThatGioi đến đây đã hết. Qua bài viết này, hi vọng sẽ đem lại các kiến thức bổ ích với các bạn. Đừng quên Like và Share để giúp HocThatGioi ngày càng phát triển. Cuối cùng, cảm ơn các bạn đã theo dõi hết bài viết và chúc các bạn học tốt!