Bài 7. Tụ điện

P.E Onimusha - Thân tặng !
Trang bìa
Trang bìa:
VẬT LÝ LỚP 11 - CHƯƠNG TRÌNH NÂNG CAO Bài 7 TỤ ĐIỆN Thực hiện: Nguyễn Văn Chí - Trường THPTBC Chợ Gạo KT BÀI CŨ
Câu 1: Câu 1
Phát biểu nào su đây đối với vật dẫn cân bằng điện là không đúng?
A. Cường độ điện trường trong vật dẫn bằng 0.
B. Véctơ cường độ điện trường ở bề mặt vật dẫn luôn vuông góc với bề mạt vật dẫn.
C. Điện tích của vật dẫn chỉ phân bố trên bề mặt vật dẫn.
D. Điện tích của vật dẫn phân bố đều trên bề mặt vật dẫn.
Câu 2: Câu 2
Hai quả cầu bằng kim loại có bán kính như nhau, một quả cầu đặc, một quả cầu rỗng, mang các điện tích cùng dấu. Cho hai quả cầu tiếp xúc với nhau thì:
A. điện tích của hai quả cầu bằng nhau.
B. điện tích của quả cầu đặc lớn hơn điện tích của quả cầu rỗng.
C. điện tích của quả cầu rỗng lớn hơn điện tích của quả cầu đặc.
D. hai quả cầu đều trở thành trung hoà điện.
Câu 3: Câu 3
Đưa một cái đũa nhiễm điện lại gần mẩu giấy nhỏ, ta thấy mẩu giấy bị hút về phía đũa. Sau khi chạm vào đũa thì:
A. mẩu giấy càng bị hút chặt vào đũa.
B. mẩu giấy nhiễm điện tích trái dấu với đũa.
C. mẩu giấy trở nên trung hoà điện nên bị đũa đẩy ra.
D. mẩu giấy nhiễm điện cùng dấu với đũa nên bị đũa đẩy ra.
1.TỤ ĐIỆN
a. Định nghĩa: 1.TỤ ĐIỆN a. Định nghĩa
Dựa vào các hình ảnh trên, hãy nêu định nghĩa, cấu tạo của tụ điện? * Tụ điện là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau. Mỗi vật dẫn đó gọi là một bản của tụ điện. Khoảng không gian giữa hai bản có thể là chân không hay bị chiếm bởi một chất điện môi nào đó. * Kí hiệu tụ điện: Hãy xem đoạn phim sau đây, tìm hiểu tụ điện có khả năng gì ? Minh hoạ:
: 1. TỤ ĐIỆN a. Định nghĩa
* Tích điện: nối hai bản của tụ điện với hai cực của một nguồn điện thì hai bản của tụ điện sẽ tích điện trái dấu nhau. * Phóng điện: nối hai bản của tụ điện đã được tích điện với một điện trở thì sẽ có dòng điện qua điện trở và điện tích trên các bản tụ giảm dần đi. * Dựa vào khả năng tích điện, phóng điện của tụ điện, người ta sử dụng nó trong kĩ thuật điện và điện tử. Tụ hoá học, dùng trong bộ lọc điện Tụ sứ, tụ mica dùng trong vi mạch xử lí Một số tụ điện dùng trong mạch phát và thu thanh b. Tụ điện phẳng.: 1. TỤ ĐIỆN b. Tụ điện phẳng.
* Tụ điện phẳng là tụ điện có hai bản tụ là hai tấm kim loại có kích thước lớn, đặt đối diện nhau, song song nhau. * Khi tích điện, thì điện tích ở hai bản tụ có độ lớn bằng nhau. Điện trường giữa hai bản coi như điện trường đều. * Điện tích của tụ điện là độ lớn điện tích trên mỗi bản tụ điện. 2.ĐIỆN DUNG CỦA TỤ ĐIỆN
a. Định nghĩa: 2. ĐIỆN DUNG CỦA TỤ ĐIỆN a. Định nghĩa
U Q * Nếu tăng U bao nhiêu lần thì Q cũng tăng theo bấy nhiêu lần. latex(rarr Q/U = hằng số) * Thương số latex(Q/U) đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện và được gọi là điện dung của tụ điện, kí hiệu là C: C = latex(Q/U) * Hãy suy ra công thức tính điện tích của tụ điện? * Suy ra công thức tính điện tích của tụ điện: Q = C.U * Từ công thức, hãy suy ra định nghĩa đơn vị của điện dung là Fara ? * Trong hệ SI, đơn vị của điện dung là fara (F). fara là điện dung của một tụ điện mà khi hiệu điện thế giữa 2 bản là 1 V thì điện tích của tụ điện là 1 C. * Latex(1muF = 10^-6 F; 1nF = 10^-9F); latex(1pF = 10^-12F) b. Công thức tính điện dung của tụ điện phẳng.: 2. ĐIỆN DUNG CỦA TỤ ĐIỆN b. Công thức tính điện dung của tụ điện phẳng.
* Điện dung của một tụ điện phụ thuộc hình dạng, kích thước của hai bản, khoảng cách giữa hai bản và chất điện môi giữa hai bản tụ điện. * Đối với tụ điện phẳng, điện dung được tính theo công thức: latex( C = (epsilon S)/(9.10^9 .4pi d)) Trong đó: S: phần diện tích đối diện giữa hai bản. d: khoảng cách giữa hai bản. latex(epsilon): hằng số điện môi. Từ công thức điện dung của tụ điện phẳng, hãy nêu cách làm tăng điện dung của tụ điện? Có thể giảm d một cách vô hạn được không? Tại sao? * Khi U không đổi, nếu d giảm thì E tăng. Nhưng E không được vượt quá giá trị giới hạn, vì khi đó điện môi bị đánh thủng (mất tính cách điện). * Mỗi tụ điện có một hiệu điện thế giới hạn (hiệu điện thế lớn nhất mà tụ điện chưa bị đáng thủng - ghi trên tụ điện). 3. Ghép tụ điện
a. Ghép s song: 3. GHÉP TỤ ĐIỆN a. Ghép song song
latex(C_1) latex(C_2) latex(C_n) * Hiệu điện thế giữa giữa hai bản các tụ như thế nào? * Hiệu điện thế: latex(U_1 = U_2 = ... = U_n = U) * Điện tích của bộ tụ như thế nào so với điện tích các tụ? * Đện tích của bộ tụ điện: latex(Q = Q_1 + Q_2 + ... + Q_n ) * Điện dung của bộ tụ như thế nào so với điện dung các tụ? Từ latex(Q = Q_1 + Q_2 + ... + Q_n ) = latex(C_1 U + C_2 U +... latex(= (C_1 + C_2 + ...)U) latex(rarr C = Q/U = C_1 + C_2 + ... + C_n) * Đện dung tương đương của bộ tụ điện: latex(C = C_1 + C_2 + ... + C_n ) b. Ghép nối tiếp: 3. GHÉP TỤ ĐIỆN b. Ghép nối tiếp
latex(C_1) latex(C_2) latex(C_n) * Hiệu điện thế giữa giữa hai đầu của bộ tụ như thế nào? * Hiệu điện thế của bộ tụ điện: latex(U_1 + U_2 + ... + U_n ) * Điện tích của các tụ điện như thế nào ? Do hiện tượng nhiễm điện do hưởng ứng mà các tụ điện đều có điện tích bằng nhau và được gọi là điện tích của bộ tụ điện. * Đện tích của bộ tụ điện: latex(Q = Q_1 = Q_2 = ... = Q_n ) * Điện dung của bộ tụ như thế nào so với điện dung các tụ? Từ latex(U = U_1 + U_2 + ... + U_n ) latex(rarr Q/C = Q/(C_1) + Q/(C_2) +... latex(rarr 1/C = 1/(C_1) + 1/(C_2 )+ ... + 1/(C_n)) * Đện dung tương đương của bộ tụ điện: latex(1/C = 1/(C_1) + 1/(C_2) + ... + 1/(C_n) ) * Hoạt động nhóm: So sánh điện dung của bộ tụ điện với điện dung của mỗi tụ điện trong hai cách ghép tụ điện. + Trong cách ghép song song: C > latex(C_1 , C_2). + Trong cách ghép nối tiếp: C < latex(C_1 , C_2) CỦNG CỐ
Câu 1: Câu 1
Điện dung của tụ điện không phụ thuộc vào:
A. Hình dạng và kích thước của hai bản tụ điện.
B. Khoảng cách giữa hai bản tụ điện.
C. Bản chất của hai bản tụ điện.
D. Chất điện môi giữa hai bản tụ đện.
Câu 2: Câu 2
Bốn tụ điện như nhau, mỗi tụ có điện dung C, được ghép nối tiếp nhau. Điện dung của bộ tụ điện đó bằng:
A. 2C
B. latex(C/2)
C. 4C
D. latex(C/4)
Câu 3: Câu 3
Bốn tụ điện như nhau, mỗi tụ có điện dung C, được ghép song song với nhau. Điện dung của bộ tụ điện đó bằng:
A. 2C
B. latex(C/2)
C. 4C
D. latex(C/4)