Câu hỏi:

11/07/2024 11,388

Một tụ điện A có điện dung $0, 6 μ F$ được gắn vào hai đầu một nguồn điện không đổi có hiệu điện thế 50 V. Sau đó, tụ được ngắt tụ ra khỏi nguồn và ghép song song với với một tụ điện B có điện dung $0, 4 μ F$ chưa tích điện. Trong quá trình nối có một tia lửa điện nhỏ được phát ra. Hãy tính năng lượng của tia lửa điện phát ra khi nối hai tụ điện với nhau nếu giả sử toàn bộ lượng năng lượng mất mát trong quá trình ghép tụ được chuyển hoá thành năng lượng của tia lửa điện.

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: Giải SBT Vật lí 11 CTST Bài 15. Năng lượng và ứng dụng của tụ điện có đáp án !!

Giao bài

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Năng lượng của tụ điện A trước khi được nối là:

$W = \frac{1}{2} C_{1} U^{2} = \frac{1}{2} \cdot 0, 6 \cdot 10^{- 6} \cdot 50^{2} = 7, 5 \cdot 10^{- 4} J$

Theo định luật bảo toàn điện tích, ta có:

$Q = Q_{1} + Q_{2} \Rightarrow C_{1} U = C_{1} U^{'} + C_{2} U^{'} \Rightarrow U^{'} = \frac{C_{1} U}{C_{1} + C_{2}} = \frac{0, 6 \cdot 10^{- 6} \cdot 50}{0, 6 \cdot 10^{- 6} + 0, 4 \cdot 10^{- 6}} = 30 V$

Năng lượng của tụ điện A và B sau khi được nối là:

$W^{'} = \frac{1}{2} C_{1} U^{' 2} + \frac{1}{2} C_{2} U^{' 2} = \frac{1}{2} \cdot 0, 6 \cdot 10^{- 6} \cdot 30^{2} + \frac{1}{2} \cdot 0, 4 \cdot 10^{- 6} \cdot 30^{2} = 4, 5 \cdot 10^{- 4} J$

Năng lượng của tia lửa điện phát ra khi nối hai tụ điện với nhau là:

$Δ W = W - W^{'} = 7, 5 \cdot 10^{- 4} - 4, 5 \cdot 10^{- 4} = 3 \cdot 10^{- 4} J$

Đang tải chế độ Học...

Hot: 1000+ đề thi giữa kì 1 lớp 1-12 đầy đủ các môn (Update 2026) (chỉ từ 60k). Tải ngay

ĐẶC QUYỀN VIP

Đăng ký VIP để học và luyện thi không giới hạn

Trọn bộ quyền lợi trên Vietjack, trong một tài khoản.

Phòng luyện thi cấp tốc: ĐGNL - ĐGTD, Tốt nghiệp THPT, Ôn vào 10, Ôn vào 6, Ôn Giữa kì/Cuối kì
Hơn 200K đề thi thử, đề minh hoạ, chính thức các năm
Với 3tr+ câu hỏi theo các mức độ Nhận biết, Thông hiểu, Vận dụng
Tải xuống đề thi [DOCX] với đầy đủ đáp án
Xem hàng ngàn bài giảng đính kèm củng cố thêm kiến thức
Bao gồm tất cả các bậc từ Tiểu học đến Đại học
Chặn hiển thị quảng cáo tăng khả năng tập trung ôn luyện
Đăng ký ngay

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Trong các thiết bị sau, thiết bị nào không sử dụng tụ điện?

A. Máy khử rung tim.

B. Khối tách sóng trong máy thu thanh AM.

C. Pin dự phòng.

D. Tuabin nước.

Xem đáp án

Lời giải

Đáp án đúng là D

Tuabin nước không có tụ điện.

Câu 2

Trên vỏ tụ điện (1) và (2) lần lượt ghi $4700 μ F - 35 V$ và $3300 μ F - 25 V.$ Tìm hiệu điện thế tối đa của bộ tụ điện khi ghép nối tiếp hai tụ này.

Xem đáp án

Lời giải

Để các tụ còn có thể hoạt động bình thường thì $\{\begin{array}{l} U_{1} \leq U_{gh} \\ U_{2} \leq U_{gh} \end{array} (*)$

Khi ghép nối tiếp: $\{\begin{array}{l} U = U_{1} + U_{2} \\ C_{1} U_{1} = C_{2} U_{2} \end{array} \Rightarrow \{\begin{cases} U_{1} = \frac{C_{2}}{C_{1} + C_{2}} \cdot U = \frac{33}{80} U \\ U_{2} = \frac{C_{1}}{C_{1} + C_{2}} \cdot U = \frac{47}{80} U \end{cases}$

Kết hợp (*), ta được: $\{\begin{cases} \frac{33}{80} U \leq 35 V \\ \frac{47}{80} U \leq 25 \end{cases} \Rightarrow \{\begin{cases} U \leq \frac{2800}{33} V \approx 84, 8 V \\ U \leq \frac{2000}{47} V \approx 42, 6 V \end{cases}$

Vậy hiệu điện thế tối đa mà bộ tụ điện này còn hoạt động bình thường là 42,6 V.

Câu 3

Đồ thị trong Hình 15.2 cho thấy sự phụ thuộc của U vào Q của một tụ điện.

Vùng diện tích đầu tiên (1) (hình tam giác) hiển thị năng lượng tích trữ khi tụ điện được tích điện đến 2V. Năng lượng dự trữ khi đó là:

$W = \frac{1}{2} Q U = \frac{1}{2} \cdot 2, 0 \cdot 10^{- 3} \cdot 2, 0 = 2 \cdot 10^{- 3} J$

a) Tính điện dung C của tụ điện.

b) Hoàn thành Bảng 15.1 sau bằng cách tính diện tích của các vùng diện tích liên tiếp.

Q (mC)

U (V)

Diện tích của vùng (mJ)

Tổng diện tích W (mJ)

2,0

2,0

2,0

2,0

4,0

4,0

6,0

8,0

6,0

8,0

c) Vẽ đồ thị biểu diễn mối liên hệ giữa năng lượng dự trữ trong tụ W và hiệu điện thế giữa hai bản tụ U. Mô tả hình dạng của đồ thị này. Từ đó, hãy cho biết W phụ thuộc vào U như thế nào.

Xem đáp án

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 4

Xét các tụ điện giống nhau có điện dung $C = 20 p F .$ Ghép các tụ điện thành bộ tụ như Hình 15.1 và nối hai điểm M, N với nguồn điện có hiệu điện thế U = 12 V. Điện tích của bộ tụ là

A. 720 pC.

B. 360 pC.

C. 160 pC.

D. 240 pC.

Xem đáp án

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 5

Cho một tụ điện có điện dung 3 pF được tích điện đến giá trị 9.10^-6 C. Tính năng lượng tích trữ trong tụ điện.

Xem đáp án

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Câu 6

Với một tụ điện xác định, nếu hiệu điện thế giữa hai đầu tụ tăng 2 lần thì năng lượng điện trường của tụ

A. tăng 2 lần.

B. tăng 4 lần.

C. không đổi.

D. giảm 4 lần.

Xem đáp án

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 250K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Xem thêm các câu hỏi khác »

Bằng việc đăng ký, bạn đồng ý với Điều khoản sử dụng và Chính sách bảo mật của Vietjack.

Q (mC)	U (V)	Diện tích của vùng (mJ)	Tổng diện tích W (mJ)
2,0	2,0	2,0	2,0
4,0	4,0	6,0	8,0
6,0
8,0

Lớp 12

Lớp 11

Lớp 10

Ôn vào 10

Lớp 9

Lớp 8

Lớp 7

Lớp 6

Ôn vào 6

Lớp 5

Lớp 4

Lớp 3

Lớp 2

Lớp 1

Đại học

ĐGNL - ĐGTD

Tốt nghiệp THPT

Lớp 12

Lớp 11

Lớp 10

Ôn vào 10

Lớp 9

Lớp 8

Lớp 7

Lớp 6

Ôn vào 6

Lớp 5

Lớp 4

Lớp 3

Lớp 2

Lớp 1

V-ACT

HSA

TSA

SPT

Toán

Văn

Tiếng Anh

Vật lý

Hóa học

Sinh học

Lịch sử

Địa lý

Giáo dục Kinh tế và Pháp luật

Tin học

Công nghệ

Toán

Văn

Tiếng Anh

Vật lí

Hóa học

Sinh học

Lịch sử

Địa lí

Giáo dục Kinh tế và Pháp luật

Tin học

Công nghệ

Toán

Văn

Tiếng Anh

Vật lí

Hóa học

Sinh học

Lịch sử

Địa lí

Giáo dục Kinh tế và Pháp luật

Tin học

Công nghệ

Toán

Văn

Tiếng Anh

Vật lý

Hóa học

Sinh học

Lịch sử

Địa lí

Giáo dục Kinh tế và Pháp luật

Tin học

Công nghệ

Toán

Trong các thiết bị sau, thiết bị nào không sử dụng tụ điện?

A. Máy khử rung tim.

B. Khối tách sóng trong máy thu thanh AM.

C. Pin dự phòng.

D. Tuabin nước.

Trên vỏ tụ điện (1) và (2) lần lượt ghi $4700 μ F - 35 V$ và $3300 μ F - 25 V.$ Tìm hiệu điện thế tối đa của bộ tụ điện khi ghép nối tiếp hai tụ này.

Xét các tụ điện giống nhau có điện dung $C = 20 p F .$ Ghép các tụ điện thành bộ tụ như Hình 15.1 và nối hai điểm M, N với nguồn điện có hiệu điện thế U = 12 V. Điện tích của bộ tụ là

A. 720 pC.

B. 360 pC.

C. 160 pC.

D. 240 pC.

Cho một tụ điện có điện dung 3 pF được tích điện đến giá trị 9.10^-6 C. Tính năng lượng tích trữ trong tụ điện.

Với một tụ điện xác định, nếu hiệu điện thế giữa hai đầu tụ tăng 2 lần thì năng lượng điện trường của tụ

A. tăng 2 lần.

B. tăng 4 lần.

C. không đổi.

D. giảm 4 lần.