Vật lí 11 Chân trời sáng tạo Bài 15: Năng lượng và ứng dụng của tụ điện

Hình 15.1. Đồ thị hiệu điện thế - điện tích của tụ điện

- Năng lượng điện trường được dự trữ bên trong tụ điện

\(W = \frac{1}{2}QU = \frac{1}{2}C{U^2} = \frac{{{Q^2}}}{{2C}}\)

Hình 15.2. Xe ô tô đang sạc điện

Một số ứng dụng của tụ điện trong thực tế:

- Ứng dụng của tụ điện được sử dụng phổ biến trong kỹ thuật điện và điện tử. 

- Ứng dụng trong hệ thống âm thanh xe hơi bởi tụ điện lưu trữ năng lượng cho bộ khuyếch đại được sử dụng. 

- Tụ điện có thể để xây dựng các bộ nhớ kỹ thuật số động cho các máy tính nhị phân sử dụng các ống điện tử

- Trong các chế tạo đặc biệt về vấn đề quân sự, ứng dụng của tụ điện dùng trong các máy phát điện, thí nghiệm vật lý, radar, vũ khí hạt nhân,...

- Ứng dụng của tụ điện trong thực tế lớn nhất là việc áp dụng thành công nguồn cung cấp năng lượng, tích trữ năng lượng

- Và nhiều hơn nữa những tác dụng của tụ điện như xử lý tín hiệu, khởi động động cơ, mạch điều chỉnh,...

Hiện nay, hầu hết các sản phẩm bếp từ đều được trang bị một tụ điện. Nó không chỉ là một trong năm linh kiện quan trọng nhất trong mỗi thiết bị điện từ. Mà còn là linh kiện quan trọng bậc nhất trong bo mạch của bếp từ.

Ví dụ 1: Phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Sau khi nạp điện, tụ điện có năng lượng, năng lượng đó tồn tại dưới dạng hoá năng.

B. Sau khi nạp điện, tụ điện có năng lượng, năng lượng đó tồn tại dưới dạng cơ năng.

C. Sau khi nạp điện, tụ điện có năng lượng, năng lượng đó tồn tại dưới dạng nhiệt năng.

D. Sau khi nạp điện, tụ điện có năng lượng, năng lượng đó là năng lượng của điện trường trong tụ điện.

Hướng dẫn giải

Sau khi nạp điện, tụ điện có năng lượng, năng lượng đó là năng lượng của điện trường trong tụ điện.

Ví dụ 2: Một tụ điện có điện dung 2μF. Khi đặt một hiệu điện thế 4V vào hai bản tụ thì tụ điện tích được điện lượng là:

A. 2.10−6 C.      

B. 16.10−6 C.      

C. 4.10−6 C.      

D. 8.10−6 C.

Hướng dẫn giải

Ta có:

+ Tụ có điện dung: C=2uF = 2.10^-6 F

+ Hiệu điện thế: U = 4V

Lại có: \(C = \frac{Q}{U}\)

→ Tụ điện tích được điện lượng: Q=CU 2.10^-6.4 = 8.10^-6 C

Đáp án D

Học xong bài này các em cần biết:

– Năng lượng tụ điện.

– Ứng dụng của tụ điện trong cuộc sống.

Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lí 11 Chân trời sáng tạo Bài 15 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết. 

• Câu 1:

  Phát biểu nào sau đây là đúng?

  • A. Sau khi nạp điện, tụ điện có năng lượng, năng lượng đó tồn tại dưới dạng hoá năng.
  • B. Sau khi nạp điện, tụ điện có năng lượng, năng lượng đó tồn tại dưới dạng cơ năng.
  • C. Sau khi nạp điện, tụ điện có năng lượng, năng lượng đó tồn tại dưới dạng nhiệt năng.
  • D. Sau khi nạp điện, tụ điện có năng lượng, năng lượng đó là năng lượng của điện trường trong tụ điện.

• Câu 2:

  Công thức nào sau đây không phải là công thức xác định năng lượng của tụ điện?

  • A. \(W=\frac{CU^{2}}{2}\)
  • B. \(W=\frac{Q^{2}}{2C}\)
  • C. \(W=\frac{CQ}{2}\)
  • D. \(W=\frac{QU}{2}\)

• Câu 3:

  Để tích điện cho tụ điện, ta phải:

  • A. mắc vào hai đầu tụ một hiệu điện thế.    
  • B. cọ xát các bản tụ với nhau
  • C. đặt tụ gần vật nhiễm điện.  
  • D. đặt tụ gần nguồn điện.

Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!

Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lí 11 Chân trời sáng tạo Bài 15 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.

Khởi động trang 93 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST

Giải Câu hỏi 1 trang 94 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST

Luyện tập trang 94 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST

Giải Câu hỏi 2 trang 94 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST

Giải Bài tập 1 trang 94 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST

Giải Bài tập 2 trang 94 SGK Vật lí 11 Chân trời sáng tạo – CTST

Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý HOC247 sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!

Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!