Công thức tính tụ điện hay nhất

Công thức tính tụ điện hay nhất

Công thức tính tụ điện hay nhất

Với loạt bài Công thức tính tụ điện Vật Lí lớp 9 sẽ giúp học sinh nắm vững công thức, biết cách làm bài tập
từ đó có kế hoạch ôn tập hiệu quả để đạt kết quả cao trong các bài thi môn Vật Lí 9.

Bài viết Công thức tính tụ điện gồm 4 phần: Định nghĩa, Công thức, Kiến thức mở rộng và 3 Bài tập minh họa
áp dụng công thức trong bài có lời giải chi tiết giúp học sinh dễ học, dễ nhớ Công thức tính tụ điện Vật Lí 9.

1. Định Nghĩa

 Tụ điện là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện. Tụ điện dùng để chứa điện tích.

 Công thức tính tụ điện

– Điện dung của tụ điện (C) là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện ở một hiệu điện thế xác định. Nó được xác định bằng thương số của điện tích của tụ điện và hiệu điện thế giữa hai bản của nó.
 2. Công thức

– Điện dung của tụ điện Công thức tính tụ điện;

– Trong đó:

C: Điện dung của tụ đo bằng đơn vị fara (F).

U: Hiệu điện thế (V) 

Q: Điện tích (C)

– Đổi đơn vị: 1 micrôfara (kí hiệu là μF) = 1.10-6 F.

                      1 nanôfara (kí hiệu là nF) = 1.10-9 F.

                      1  picôfara (kí hiệu là pF) = 1.10-12 F.

3. Mở rộng

– Từ công thức C suy thêm ra công thức tính Q và U

Công thức tính tụ điện 

– Trong đó:

C: Điện dung của tụ đo bằng đơn vị fara (F).

U: Hiệu điện thế (V) 

Q: Điện tích (C)

– Tụ điện ghép nối tiếp

Công thức tính tụ điện

Q = Q1 = Q2 = … = Qn

UAB = U1 + U2 + … + Un

Công thức tính tụ điện 

– Tụ điện ghép song song 

Công thức tính tụ điện

 Q + Q1 + Q2 + … + Qn

UAB = U1 = U2 = … = Un
C = C1 + C2 + … + Cn

– Công thức tính điện dung của tụ điện phẳng:

Công thức tính tụ điện 

Trong đó:

+ S: Diện tích đối diện giữa 2 bản (m2) 

+ d: Khoảng cách hai bản tụ (m)

+ ε Hằng số điện môi của môi trường giữa hai bản tụ

– Bài toán khác: 

+ Nối tụ vào nguồn: U = hằng số

+ Ngắt tụ khỏi nguồn: Q = hằng số

            Công thức tính tụ điện

4. Bài tập minh họa

Bài tập 1: Hai bản tụ điện phẳng có dạng hình tròn bán kính R = 60 cm, khoảng cách giữa các bản là d = 2mm. Giữa hai bản là không khí. Có thể tích điện cho tụ điện một điện tích lớn nhất là bao nhiêu để tụ điện không bị đánh thủng ? Biết rằng điện trường lớn nhất mà không khí chịu được là 3.1053.105 V/m 

Hướng dẫn giải:

Điện dung của tụ điện

Công thức tính tụ điện

Hiệu điện thế lớn nhất có thể đặt vào hai đầu bản tụ là

U = E. d = 3.105.0,002 = 600V

Điện tích lớn nhất tụ tích đươc để không bị đánh thủng là

Q = C. U = 5.10-9.600 = 3.10-6 C

Bài tập 2: Nếu đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế 4V thì tụ tích được điện lượng là 2μC. Nếu đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế 10V thì tụ tích được điện lượng bằng bao nhiêu? 

Hướng dẫn giải:

Ta có: Công thức tính tụ điện

Khi đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế 10V thì tụ tích được điện lượng là: 

Q = CU’ = 0,5.10-6.10 = 5.10-6 C.

Bài tập 3:Một tụ điện phẳng không khí có điện dung C = 500pF được tích điện đến hiệu điện thế U = 300 V. Ngăt tụ khỏi nguồn, nhúng vào chất điện môi lỏng ε = 2. Hiệu điện thế của tụ lúc đó là bao nhiêu ?

Hướng dẫn giải:

– Khi đặt trong không khí điện tích của tụ là 

Q = CU = 500.10-12.300 = 1,5.10-7 C

– Ngắt tụ khỏi nguồn và nhúng vào chất điện môi thì:

+  Điện tích trên tụ là không đổi Q ‘= Q = 1,5.10-7 C

+ Điện dung của tụ

Công thức tính tụ điện 

=> Hiệu điện thế lúc này là

 Công thức tính tụ điện

Xem thêm các Công thức Vật Lí lớp 11 quan trọng hay khác:

Giới thiệu kênh Youtube VietJack

Ngân hàng trắc nghiệm miễn phí ôn thi THPT Quốc Gia tại khoahoc.vietjack.com