Năm tụ giống nhau, mỗi tụ có \(C = 0,2\mu F\) mắc nối tiếp. Bộ tụ được tích điện thu năng lượng \(0,2mJ\). Hiệu điện thế trên mỗi tụ là:
-
A.
100V
-
B.
20V
-
C.
50V
-
D.
25V
+ Vận dụng biểu thức tính điện dung của bộ tụ khi mắc nối tiếp: \(\frac{1}{{{C_b}}} = \frac{1}{{{C_1}}} + \frac{1}{{{C_2}}} + ... + \frac{1}{{{C_n}}}\)
+ Vận dụng biểu thức tính năng lượng của tụ điện: \({\rm{W}} = \frac{1}{2}C{U^2}\)
+ Vận dụng biểu thức xác định hiệu điện thế khi mắc các tụ nối tiếp: \(U = {U_1} + {U_2} + \ldots + {U_n}\)
Ta có:
+ Điện dung của bộ 5 tụ nối tiếp:
\(\begin{array}{l}\frac{1}{{{C_b}}} = \frac{1}{{{C_1}}} + \frac{1}{{{C_2}}} + \frac{1}{{{C_3}}} + \frac{1}{{{C_4}}} + \frac{1}{{{C_5}}} = \frac{5}{C}\\ \to {C_b} = \frac{C}{5} = \frac{{0,2}}{5} = 0,04\mu F\end{array}\)
+ Năng lượng của bộ tụ: \({\rm{W}} = \frac{1}{2}{C_b}{U^2} \to U = \sqrt {\frac{{2{\rm{W}}}}{{{C_b}}}} = \sqrt {\frac{{2.0,{{2.10}^{ - 3}}}}{{0,{{04.10}^{ - 6}}}}} = 100V\)
Vì 5 tụ mắc nối tiếp, nên:
\(\begin{array}{l}U = {U_1} + {U_2} + {U_3} + {U_4} + {U_5} = 5{U_1}\\ \to {U_1} = \frac{U}{5} = \frac{{100}}{5} = 20V\end{array}\)
Đáp án : B
Các bài tập cùng chuyên đề
Một tụ điện phẳng có điện môi không khí; khoảng cách giữa 2 bản là d = 0,5 cm; diện tích một bản là 36 cm2. Mắc tụ vào nguồn điện có hiệu điện thế U =100 V. Tính điện dung của tụ điện và điện tích tích trên tụ.
Một tụ điện phẳng có điện môi không khí; khoảng cách giữa $2$ bản là $d = 0,5 cm$; diện tích một bản là $36 cm^2$. Mắc tụ vào nguồn điện có hiệu điện thế $U=100 V$. Năng lượng điện trường trong tụ điện là:
Một tụ điện phẳng có điện môi không khí; khoảng cách giữa 2 bản là d = 0,5 cm; diện tích một bản là 36 cm2. Mắc tụ vào nguồn điện có hiệu điện thế U=100 V. Nếu người ta ngắt tụ điện ra khỏi nguồn rồi nhúng nó chìm hẳn vào một điện môi lỏng có hằng số điện môi ε = 2. Hiệu điện thế của tụ là:
Cho bộ tụ điện mắc như hình vẽ:
\({C_1} = 4\mu F;{C_2} = {C_4} = 6\mu F;{C_3} = 3,6\mu F\). Mắc 2 cực AB vào hiệu điện thế U = 100V. Điện dung của bộ tụ là:
Cho bộ tụ điện mắc như hình vẽ.
\({C_1} = 4\mu F;{C_2} = {C_4} = 6\mu F;{C_3} = 3,6\mu F\). Nếu hiệu điện thế giới hạn của bộ tụ C1,2,3 (CAM) là 40V; hiệu điện thế giới hạn của tụ C4 là 60V. Thì hiệu điện thế tối đa đặt vào 2 đầu mạch điện là bao nhiêu để các tụ không bị đánh thủng?
Tụ xoay có điện dung thay đổi từ \({C_1} = 30pF\) đến \({C_2} = 120pF\) khi góc xoay biến thiên từ 00 đến 900. Biết điện dung của tụ xoay là hàm bậc nhất của góc xoay . Biểu thức nào sau đây là đúng?
Một tụ điện phẳng có diện tích \(S = 100c{m^2}\), khoảng cách hai bản là \(d = 1mm\), giữa hai bản là lớp điện môi có \(\varepsilon = 5\). Dùng nguồn \(U = 100V\) để nạp cho tụ điện Điện tích mà tụ điện tích được là:
Hai bản của một tụ điện phẳng là các hình tròn, tụ điện được tích điện sao cho điện trường trong tụ bằng \({3.10^5}V/m\). Khi đó, điện tích của tụ điện là \(Q = 100nC\), biết bên trong tụ điện là không khí. Bán kính của các bản là:
Một tụ điện phẳng có 2 bản tụ cách nhau \(d = 2mm\). Tụ điện tích điện dưới hiệu điện thế \(U = 100V\). Gọi \(\sigma \) là mật độ điện tích trên bản tụ và được đo bằng thương số Q/S ( Q là điện tích, S là diện tích). Tính mật độ điện tích \(\sigma \) trên mỗi bản tụ khi đặt trong dầu hỏa có điện môi \(\varepsilon = 2\)?
Một tụ điện phẳng được mắc vào hai cực của một nguồn điện có hiệu điện thế 50V. Ngắt tụ điện ra khỏi nguồn rồi kéo cho khoảng cách giữa hai bản tụ tăng lên gấp đôi so với lúc đầu. Hiệu điện thế của tụ điện khi đó là:
Một tụ điện phẳng không khí, có hai bản hình tròn bán kính
\(R = 6cm\) đặt cách nhau một khoảng \(d = 0,5cm\). Đặt vào hai bản một hiệu điện thế U =10V. Năng lượng của tụ điện là:
Một tụ điện có điện dung \(C = 6\mu F\) được mắc vào nguồn điện hiệu điện thế U = 100V. Sau khi tụ được ngắt ra khỏi nguồn, điện tích của tụ điện phóng qua lớp điện môi trong tụ điện đến khi hết điện tích. Nhiệt lượng tỏa ra ở điện môi trong thời gian phóng điện đó là:
Việc hàn mối dây đồng được thực hiện bằng một xung phóng điện của tụ C=1mF được tích điện đến hiệu điện thế U = 1,5kV, thời gian phát xung \(t = 2\mu s\), hiệu suất của thiết bị H = 4%. Công suất trung bình hiệu dụng của mỗi xung là:
Cho mạch điện gồm 3 tụ điện \({C_1} = 1\mu F;{C_2} = 1,5\mu F;{C_3} = 3\mu F\) mắc nối tiếp nhau. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế \({U_{AB}} = 120V\). Điện dung tương đương của bộ tụ là:
Cho mạch điện gồm 2 tụ điện \({C_1} = 3\mu F,{C_2} = 2\mu F\) mắc song song. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế \({U_{AB}} = 25V\). Điện tích của tụ \({Q_1}\) có giá trị là:
Cho mạch điện như hình vẽ.
Biết các tụ \({C_1} = 0,25\mu F,{C_2} = 1\mu F,{C_3} = 3\mu F,U = 12V\). Hiệu điện thế trên C3 có giá trị là:
Cho mạch điện như hình vẽ.
Biết \({C_1} = 6\mu F\), \({C_2} = 3\mu F\), \({C_3} = 6\mu F\), \({C_4} = 1\mu F\), \({U_{AB}} = 60V\).
Hiệu điện thế trên tụ ${C_4}$ có giá trị là:
Hai tụ không khí phẳng \({C_1} = 0,2\mu F;{C_2} = 0,4\mu F\) mắc song song. Bộ tụ được tích điện đến hiệu điện thế U = 450V rồi ngắt ra khỏi nguồn. Sau đó lấp đầy khoảng giữa hai bản tụ C2 bằng chất điện môi có \(\varepsilon = 2\). Điện tích của tụ 1 có giá trị là:
Có ba tụ \({C_1} = 2\mu F;{C_2} = 4\mu F;{C_3} = 6\mu F\) mắc nối tiếp. Mỗi tụ có hiệu điện thế giới hạn \({U_{gh}} = 3000V\). Tính hiệu điện thế giới hạn của bộ tụ.
Để tụ tích một điện lượng 10 nC thì đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế 2V. Để tụ đó tích được điện lượng 2 nC thì phải đặt vào hai đầu tụ một hiệu điện thế
