Bài 21. Tụ điện

Mục tiêu bài học

• Định nghĩa điện dung và đơn vị fara.
• Vận dụng công thức điện dung của bộ tụ ghép nối tiếp, song song.
• Tính năng lượng tụ điện tích được.
• Nêu ứng dụng của tụ điện.

Khái niệm chính

Tụ điện

Hệ hai vật dẫn đặt gần nhau, ngăn cách bởi lớp cách điện, dùng tích điện.

Điện dung

Đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ ở một hiệu điện thế.

Hiệu điện thế giới hạn

Hiệu điện thế lớn nhất đặt vào tụ mà lớp điện môi chưa bị đánh thủng.

Công thức

• $C = \frac{Q}{U}$

  Điện dung

  • $C$điện dung(F)
  • $Q$điện tích của tụ(C)
  • $U$hiệu điện thế(V)

• $\frac{1}{C_b} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} + \dots$

  Ghép nối tiếp

  • $C_b$điện dung bộ(F)
  • $C_1, C_2$điện dung từng tụ(F)

• $C_b = C_1 + C_2 + \dots$

  Ghép song song

  • $C_b$điện dung bộ(F)
  • $C_1, C_2$điện dung từng tụ(F)

• $W = \frac{1}{2}CU^2 = \frac{Q^2}{2C}$

  Năng lượng tụ điện

  • $W$năng lượng(J)
  • $C$điện dung(F)
  • $U$hiệu điện thế(V)
  • $Q$điện tích(C)

Thí nghiệm

• Nạp và phóng tụ

  Giáo viên biểu diễn

  Mục đích: Quan sát tụ tích và giải phóng năng lượng

  Nạp tụ từ nguồn rồi ngắt nguồn và nối với đèn; đèn sáng rồi tắt dần khi tụ phóng hết điện.

  Dụng cụ: Tụ điện lớn, Nguồn điện một chiều, Đèn LED, Khoá K