Có hai tụ điện phẳng điện dung \({C_1}\; = 0,2nF,{C_2}\; = 0,6nF\). Khoảng cách giữa hai bản của hai tụ điện\(d = 3mm\). Các tụ điện chứa đầy chất điện môi có thể chịu được cường độ điện trường lớn nhất bằng \(15000V/m\). Hai tụ điện đó được ghép nối tiếp. Hỏi hiệu điện thế giới hạn đối với bộ tụ điện đó bằng bao nhiêu ?

Câu 426826:

A. 60V

B. 90V

C. 45V

D. 180V

Câu hỏi : 426826

Phương pháp giải:

- Công thức liên hệ giữa U và E: \(U = Ed\)

- Công thức của mạch mắc nối tiếp:

+ Điện dung của bộ tụ C_b: \(\dfrac{1}{{{C_b}}} = \dfrac{1}{{{C_1}}} + \dfrac{1}{{{C_2}}} + \dfrac{1}{{{C_3}}} + ...\)

+ Hiệu điện thế của bộ tụ U_b: \({U_b} = {U_1} + {U_2} + {U_3} + ....\)

+ Điện tích của bộ tụ Q_b: \({Q_b} = {Q_1} = {Q_2} = {Q_3} = .... = {C_b}.{U_b}\)

Đáp án : A
(0) bình luận (0) lời giải
Giải chi tiết:
+ Hiệu điện thế giới hạn của từng tụ: \({U_{gh}} = Ed = {15000.3.10^{ - 3}} = 45V\)

+ Để cho 2 tụ không hỏng thì: \(\left\{ \begin{array}{l}{U_1} \le 45V\\{U_2} \le 45V\end{array} \right.\)

+ Khi \({C_1}\,nt\,{C_2}\)

\( \Rightarrow \) Hiệu điện thế hai đầu bộ tụ: \({U_b} = {U_1} + {U_2}\)

\( \Rightarrow \) Điện tích: \({Q_1} = {Q_2} \Leftrightarrow {C_1}{U_1} = {C_2}{U_2} \Rightarrow \dfrac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \dfrac{{{C_2}}}{{{C_1}}} = 3 \Rightarrow {U_1} = 3{U_2}\)

* \({U_b} = {U_1} + {U_2} = 4{U_2} \Rightarrow {U_2} = \dfrac{{{U_b}}}{4} \le 45V \Rightarrow {U_b} \le 180V\,\,\,\left( 1 \right)\)

* \({U_b} = {U_1} + {U_2} = {U_1} + \dfrac{{{U_1}}}{3} = \dfrac{4}{3}{U_1} \Rightarrow {U_1} = \dfrac{{3{U_b}}}{4} \le 45V \Rightarrow {U_b} \le 60V\,\,\left( 2 \right)\)

Từ (1) và (2) \( \Rightarrow \) Để hai tụ không hỏng thì U_b thảo mãn:

\(\left\{ \begin{array}{l}{U_b} \le 180V\\{U_b} \le 60V\end{array} \right. \Rightarrow {U_b} \le 60V \Rightarrow {U_{bgh}} = 60V\)

Vây hiệu điện thế giới hạn đối với bộ tụ điện đó là 60V.

Lời giải sai Bình thường Khá hay Rất Hay
- Mẹo : Viết lời giải với bộ công thức đầy đủ tại đây

Xem bình luận

2K7 tham gia ngay group để nhận thông tin thi cử, tài liệu miễn phí, trao đổi học tập nhé!

>> Lộ Trình Sun 2025 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi TN THPT & ĐGNL; ĐGTD) tại Tuyensinh247.com. Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.