Vật lí 11 Bài 14: Tụ điện Giải Lý 11 Chân trời sáng tạo trang 87, 88, 89, 90, 91, 92

Giải Vật lí 11 Chân trời sáng tạo Bài 14: Tụ điện giúp các em học sinh lớp 11 có thêm nhiều gợi ý tham khảo để biết cách trả lời các câu hỏi trang 87, 88, 89, 90, 91, 92 thuộc chương 3 Điện trường.

Giải Lý 11 Bài 14 Chân trời sáng tạo các em sẽ hiểu được kiến thức về điện môi trong điện trường và biết cách trả lời toàn bộ các câu hỏi cuối bài trong sách giáo khoa Vật lí 11. Đồng thời qua đó giúp quý thầy cô tham khảo để soạn giáo án cho học sinh của mình.

Giải bài tập Vật lí 11 Bài 14 trang 92

Bài 1

Xét tụ điện như Hình 14.10.

a) Tính điện tích cực đại mà tụ có thể tích được.

b) Muốn tích cho tụ điện một điện tích là 4,8.10⁻⁴C thì cần phải đặt giữa hai bản tụ một hiệu điện thế là bao nhiêu?

Gợi ý đáp án

a) Điện tích cực đại mà tụ có thể tích được là: \(Q=C.U=4700.10^{-6}.50=0,235 C\)

b) Hiệu điện thế cần phải đặt giữa hai cực của bản tụ là: \(U_{1}=\frac{Q_{1}}{C}=\frac{4,8.10^{-4}}{4700.10^{-6}}=0,102 V\)

Bài 2

Hai tụ điện có điện dung lần lượt là C₁ = 0,5 μF và C₂ = 0,7 μF được ghép song song rồi mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế U < 60 V thì một trong hai tụ có điện tích 35 μC. Tính hiệu điện thế U của nguồn và điện tích của tụ còn lại.

Gợi ý đáp án

Bộ tụ ghép song song nên ta có: \(C_{b}= C_{1}+C_{2}=0,5+0,7=1,2 \mu F\)

\(U=U_{1}=U_{2}<60V\)

Nếu tụ C1 có điện tích \(35 \mu C\) thì hiệu điện thế của tụ điện 1 là \(U_{1}=\frac{Q_{1}}{C_{1}}=\frac{35.10^{-6}}{0,5.10^{-6}}=70V > 60V \Rightarrow\) không thỏa mãn điều kiện đề bài

Nếu tụ C2 có điện tích \(35 \mu C\) thì hiệu điện thế của tụ điện 2 là \(U_{2}=\frac{Q_{2}}{C_{2}}=\frac{35.10^{-6}}{0,7.10^{-6}}=50V < 60V \Rightarrow\) thỏa mãn điều kiện đề bài

\(\Rightarrow\) tụ điện C2 có điện tích \(Q_{2}= 35 \mu C\) và hiệu điện thế \(U_{2}=50 V\)

Hiệu điện thế của nguồn và của tụ C1 là: \(U=U_{1}=U_{2}=50 V\)

Điện tích của tụ C1 là: \(Q_{1}=C_{1}.U_{1}=0,5.50=25\mu F\)

Điện tích của nguồn là: \(Q=Q_{1}+Q_{2}=25+35=60\mu F\)

Bài 3

Cho các tụ điện C₁ = C₂ = C₃ = C₄ =3,3 μF được mắc thành mạch như Hình 14P.1. Xác định điện dung tương đương của bộ tụ.

Gợi ý đáp án

Ta có: \((C_{1} // C_{3})nt(C_{2} // C_{4})\)

Điện dung tương đương của C13 là:

\(\frac{1}{C_{13}}=\frac{1}{C_{1}}+\frac{1}{C_{3}}=\frac{1}{3,3}+\frac{1}{3,3}\Rightarrow C_{13}=1,65 \mu F\)

Điện dung tương đương của C24 là:

\(C_{24}=1,65 \mu F\)

Điện dung tương đương của bộ tụ là

\(C_{b}=C_{13}+C_{24}=1,65+1,65=3.3 \mu F\)