Câu hỏi:
2 năm trước
Tụ phẳng không khí được tích điện bằng nguồn điện có hiệu diện thế không đổi \(U\). Hỏi năng lượng của bộ tụ thay đổi thế nào nếu tăng khoảng cách \(d\) giữa hai bản tụ lên gấp đôi trong trường hợp ngắt ra khỏi nguồn trước khi tăng?
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: a
Ta có:
+ Điện dung của tụ điện phẳng không khí là: \(C = \dfrac{S}{{k.4\pi d}}\)
+ Khi tăng \(d\) lên gấp đôi thì \(C\) giảm đi một nửa, khi đó \(C' = \dfrac{C}{2}\)
Khi ngắt tụ ra khỏi nguồn thì \(Q\) không đổi và năng lượng ban đầu của tụ là \({\rm{W}} = \dfrac{1}{2}\dfrac{{{Q^2}}}{C}\)
Năng lượng của tụ khi tăng \(d\) là \({\rm{W}}' = \dfrac{1}{2}\dfrac{{{Q^2}}}{{C'}}\)
Vì \(C' = \dfrac{C}{2}\) nên \({\rm{W}}' = 2W\)
Hướng dẫn giải:
+ Vận dụng biểu thức tính điện dung của tụ điện phẳng: \(C = \dfrac{S}{{k.4\pi d}}\)
+ Vận dụng biểu thức tính năng lượng điện trường: \({\rm{W}} = \dfrac{1}{2}\dfrac{{{Q^2}}}{C}\)
