Tụ phẳng không khí có điện dung C = 400 pF được tích điện đến hiệu điện thế U = 250 V. Sau đó ngắt tụ điện khỏi nguồn, nhúng tụ điện vào chất điện môi lỏng có hằng số điện môi ε = 2.

a. Điện tích Q của tụ điện lúc chưa nhúng vào chất điện môi là 1,5.10-7 C.

b. Điện dung C1 sau khi ngắt tụ điện khỏi nguồn và nhúng tụ điện vào chất điện môi lỏng là 0,8.10-9 F.

c. Hiệu điện thế U1 là 150 V.

d. Điện tích Q1 sau khi nhúng tụ điện vào chất điện môi lỏng là 1,5.10-8 C.

c. \(F = k\frac{{\left| {2{q_p}{q_e}} \right|}}{{{r^2}}} = {9.10^9}.\frac{{\left| {{{2.1,6.10}^{ - 31}}.\left( { - {{1,6.10}^{ - 31}}} \right)} \right|}}{{{{\left( {{{2,94.10}^{ - 11}}} \right)}^2}}} \approx {5,3.10^{ - 7}}{\rm{ N}} \approx {\rm{0}}{\rm{,53 \mu N}}\)

d. Do electron chuyển động tròn đều quanh hạt nhân nên lực điện đóng vai trò là lực hướng tâm.

\({F_{ht}} = F \Rightarrow m{\omega ^2}r = F \Rightarrow \omega  = \sqrt {\frac{F}{{mr}}}  = \sqrt {\frac{{{{5,33.10}^{ - 7}}}}{{{{9,1.10}^{ - 31}}{{.2,94.10}^{ - 11}}}}}  \approx {1,41.10^{17}}{\rm{ rad/s}}\)

a. Điện dung của tụ điện không phụ thuộc vào bản chất của hai bản tụ điện.

b. \[C = \frac{{\varepsilon S}}{{{{9.10}^9}.4\pi d}} = \frac{{\varepsilon .\pi .{r^2}}}{{{{9.10}^9}.4\pi d}}\]

Khi tăng r, d lên 3 lần => \[C' = \frac{{\varepsilon .\pi .{{\left( {3r} \right)}^2}}}{{{{9.10}^9}.4\pi .3d}} = 3C\]

c. \[C = \frac{{\varepsilon S}}{{{{9.10}^9}.4\pi d}}\]   => tăng d’ = 2d   =>  \[C' = \frac{{\varepsilon .S}}{{{{9.10}^9}.4\pi .2d}} = \frac{C}{2}\]  =>\(U' = \frac{{{\rm{Q'}}}}{{{\rm{C'}}}}{\rm{  =  }}\frac{{\rm{Q}}}{{{\rm{C/2}}}}{\rm{  =  2U}}\)

d. Cb = C/4