Một tụ điện phẳng không khí có điện dung \(C = {2.10^{ - 3}}\mu F\) được tích điện đến hiệu điện thế \(U{\rm{ }} = {\rm{ }}500{\rm{ }}V\). Ngắt tụ ra khỏi nguồn rồi nhúng vào một chất lỏng thì hiệu điện thế của tụ bằng \(U' = 250{\rm{ }}V\) . Hằng số điện môi của chất lỏng và điện dung của tụ lúc này là:
Trả lời bởi giáo viên
Do \(Q{\rm{ }} = {\rm{ }}CU\) mà theo đề bài \(Q\) không đổi
Do đó khi nhúng vào chất lỏng ta có:
\(\begin{array}{l}CU = C'U'\\ \leftrightarrow C.500 = C'.250\\ \to C' = \dfrac{{500}}{{250}}C = 2C = {2.2.10^{ - 3}} = {4.10^{ - 3}}\mu C\end{array}\)
Mặt khác, ta có:
\(\left\{ \begin{array}{l}C = \dfrac{S}{{{{9.10}^9}.4\pi d}}\\C' = \dfrac{{\varepsilon S}}{{{{9.10}^9}.4\pi d}}\end{array} \right. \to \dfrac{{C'}}{C} = \varepsilon \)
Ta suy ra: \(\varepsilon = 2\)
Hướng dẫn giải:
+ Sử dụng biểu thức: \(Q = CU\)
+ Vận dụng biểu thức tính điện dung: \(C = \dfrac{{\varepsilon S}}{{{{9.10}^9}.4\pi d}}\)