Cho một tụ điện phẳng mà hai bản có dạng hình tròn bán kính 2 cm và đặt trong không khí. Hai

Câu hỏi số 946218:

Vận dụng

Cho một tụ điện phẳng mà hai bản có dạng hình tròn bán kính 2 cm và đặt trong không khí. Hai bản cách nhau 2mm.

a) Tính điện dung của tụ điện đó

b) Có thể đặt một hiệu điện thế lớn nhất là bao nhiêu vào hai bản của tụ điện đó? Cho biết điện trường đánh thủng đối với không khí là $3.10^{6}V/m$.

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:946218

Phương pháp giải

Tính diện tích bản tụ hình tròn: $S = \pi R^{2}$.

Áp dụng công thức tính điện dung của tụ điện phẳng: $C = \dfrac{\varepsilon S}{9 \cdot 10^{9} \cdot 4\pi d}$. (Với không khí $\varepsilon = 1$).

Từ cường độ điện trường giới hạn (đánh thủng) $E_{max}$, suy ra hiệu điện thế cực đại có thể đặt vào hai bản tụ: $U_{max} = E_{max} \cdot d$.

Giải chi tiết

Đổi 2 cm = 0,02 m; 2 mm = 0,002 m.

a) Diện tích mỗi bản tụ là:

$S = \pi R^{2} = \pi \cdot {(0,02)}^{2} = 4\pi \cdot 10^{- 4}m^{2}$

Điện dung của tụ điện là:

$C = \dfrac{\varepsilon S}{9 \cdot 10^{9} \cdot 4\pi d} = \dfrac{1 \cdot 4\pi \cdot 10^{- 4}}{9 \cdot 10^{9} \cdot 4\pi \cdot 0,002} = \dfrac{10^{- 4}}{1,8 \cdot 10^{7}} \approx 5,56 \cdot 10^{- 12}\ F = 5,56pF$

b) Hiệu điện thế lớn nhất có thể đặt vào tụ điện mà không làm lớp không khí bị đánh thủng là:

$U_{\max} = E_{\max} \cdot d = 3 \cdot 10^{6} \cdot 0,002 = 6000V$

Group 2K9 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, 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.