Bài 15.5 (VD): Đô thị trong Hình 15.2 cho thấy sự phụ thuộc của U vào Q của một tụ điện.
Vùng diện tích đầu tiên (1) (hình tam giác) hiển thị năng lượng tích trữ khi tụ điện được tích điện đến 2,0 V. Năng lượng dự trữ khi đó là:
W=$\frac{1}{2}QU=\frac{1}{2}2,0.10^{-3}.2,0=2.10^{-3}$ J
a) Tính điện dung C của tụ điện.
b) Hoàn thành Bảng 15.1 sau bằng cách tỉnh diện tích của các vùng diện tích liên tiếp
|
Q(mC) |
U(V) |
Diện tích của vùng $\Delta W$ (mJ) |
Tổng diện tích W (mJ) |
|
2,0 |
2,0 |
2,0 |
2,0 |
|
4,0 |
4,0 |
6,0 |
8,0 |
|
6,0 |
|||
|
8,0 |
c) Vẽ đồ thị biểu diễn mối liên hệ giữa năng lượng dự trữ trong tụ W và hiệu điện thế giữa hai bản tụ U. Mô tả hình dạng của đồ thị này. Từ đó, hãy cho biết W phụ thuộc vào U như thế nào.
Bài Làm:
a) Điện dung C của tụ điện: C=$\frac{Q}{U}=\frac{2,0}{2,0}=1,0$ mF
b)
|
Q(mC) |
U(V) |
Diện tích của vùng $\Delta W$ (mJ) |
Tổng diện tích W (mJ) |
|
2,0 |
2,0 |
2,0 |
2,0 |
|
4,0 |
4,0 |
6,0 |
8,0 |
|
6,0 |
6,0 |
10,0 |
18,0 |
|
8,0 |
8,0 |
14,0 |
32,0 |
c) Đồ thị W theo U có dạng parabol. Điều này cho thấy W phụ thuộc U
