Một tụ điện phẳng có điện môi không khí ; khoảng cách giữa 2 bản là d=0,5cm , diện tích một bản là 36 $cm^{2}$ .Mắc tụ vào nguồn điện có hiệu điện thế U=100V 1. Tính điện dung của tụ điện và điện tích tích trên tụ 2.Tính năng lượng điện trường trong tụ điện 3.Nếu người ta ngắt tụ điện ra khỏi nguồn rồi nhúng nó chìm hẳn vào một điện môi lỏng có hằng số điện môi =2. Tìm điện dung của tụ và hiệu điện thế của tụ 4.Nếu người ta không ngắt tụ khỏi nguồn và đưa tụ vào điện môi lỏng như ở phần 3 .Tính điện tích và hiệu điện thế giữa 2 bản tụ Giúp mình vs ạ

Đáp án:

1. \(6,{37.10^{ - 12}}F\)

2. \(3,{18.10^{ - 8}}J\)

3. \(1,{274.10^{ - 11}}F\)

4. \(1,{274.10^{ - 9}}F\)

Giải thích các bước giải:

1. Điện dung của tụ điện là:

\(C = \dfrac{S}{{4k\pi d}} = \dfrac{{{{36.10}^{ - 4}}}}{{{{4.9.10}^9}.\pi {{.5.10}^{ - 3}}}} = 6,{37.10^{ - 12}}F\)

Điện tích của tụ là:

\(Q = CU = 6,{37.10^{ - 12}}.100 = 6,{37.10^{ - 10}}F\)

2. Năng lượng điện trường là:

\({\rm{W}} = \dfrac{1}{2}C{U^2} = \dfrac{1}{2}.6,{37.10^{ - 12}}{.100^2} = 3,{18.10^{ - 8}}J\)

3. Điện dung của tụ là:

\(C' = \varepsilon .C = 2.6,{37.10^{ - 12}} = 1,{274.10^{ - 11}}F\)

Hiệu điện thế của tụ là:

\(U' = \dfrac{Q}{{C'}} = \dfrac{{6,{{37.10}^{ - 10}}}}{{1,{{274.10}^{ - 11}}}} = 50V\)

4. HĐT giữa 2 bản tụ là: 

\(U = 100V\)

Điện tích của tụ là:

\(Q = C'U = 1,{274.10^{ - 11}}.100 = 1,{274.10^{ - 9}}F\)