Vận dụng: Cho các dụng cụ sau: Một tụ điện có điện dung 100 $\mu F$ và hiệu điện thế định mức khoảng 12 V; 4 pin 1,5 V; Một LED; Một điện trở 5$\Omega $; công tắc, dây dẫn điện. Nêu phương án dùng các dụng cụ này chứng minh tụ điện có lưu trữ năng lượng.
Bài Làm:
Để chứng minh tụ điện có khả năng lưu trữ năng lượng, ta có thể sử dụng các dụng cụ trong danh sách như sau:
- Kết nối một đầu của tụ điện với một điện trở có giá trị 5 $\Omega$, đầu kia của điện trở kết nối với đất.
- Kết nối đầu còn lại của tụ điện với một đầu của LED, đầu kia của LED kết nối với đất.
- Nối các đầu của bốn viên pin 1.5V với nhau theo kiểu nối tiếp để tạo ra một nguồn điện có điện áp định mức khoảng 6V.
- Kết nối một đầu của công tắc với một đầu của nguồn điện 6V, đầu còn lại của công tắc kết nối với đất.
- Nối đầu còn lại của nguồn điện 6V với đầu còn lại của LED.
Bây giờ, khi ta bật công tắc, nguồn điện sẽ cung cấp điện áp đến tụ điện. Ban đầu, tụ điện sẽ không có điện tích, nên điện áp trên tụ điện sẽ bằng 0. Tuy nhiên, khi nguồn điện cung cấp dòng điện vào tụ điện, tụ điện sẽ bắt đầu tích tụ điện tích, và điện áp trên tụ điện sẽ tăng lên theo thời gian. Điện áp trên tụ điện sẽ tiếp tục tăng lên cho đến khi nó đạt đến giới hạn của nguồn điện.
Khi điện áp trên tụ điện đạt đến giới hạn của nguồn điện, nó sẽ ngăn cản dòng điện tiếp tục chảy vào tụ điện. Lúc này, tụ điện sẽ lưu trữ năng lượng trong một khoảng thời gian dài, và LED sẽ sáng lên do điện trường trong mạch.
