Tụ điện và điện dung

Tụ ghi $20\,\mu\text{F}-50\,\text{V}$ được đặt vào hiệu điện thế $12\,\text{V}$. Tính điện tích của tụ và điện tích tối đa tụ có thể tích.

Giải. Đổi $C=20\cdot10^{-6}\,\text{F}$. Điện tích $Q=CU=20\cdot10^{-6}\cdot12=2{,}4\cdot10^{-4}\,\text{C}$ (tức $240\,\mu\text{C}$). Điện tích tối đa ứng với $U_{\text{đm}}=50\,\text{V}$: $Q_{\max}=20\cdot10^{-6}\cdot50=1\cdot10^{-3}\,\text{C}$.

Đặt vào hai bản một tụ hiệu điện thế $24\,\text{V}$ thì tụ tích điện $360\,\mu\text{C}$. Tính điện dung.

Giải. $C=\dfrac{Q}{U}=\dfrac{360\cdot10^{-6}}{24}=1{,}5\cdot10^{-5}\,\text{F}=15\,\mu\text{F}$.

Tụ $4{,}7\,\mu\text{F}$ mang điện tích $94\,\mu\text{C}$. Hiệu điện thế giữa hai bản là bao nhiêu?

Giải. $U=\dfrac{Q}{C}=\dfrac{94\cdot10^{-6}}{4{,}7\cdot10^{-6}}=20\,\text{V}$.

Tụ $5\,\mu\text{F}$ đang tích điện $Q_1=2\cdot10^{-4}\,\text{C}$. (a) Hiệu điện thế hiện tại? (b) Tăng hiệu điện thế lên $100\,\text{V}$ thì điện tích tăng thêm bao nhiêu?

Giải. (a) $U_1=\dfrac{Q_1}{C}=\dfrac{2\cdot10^{-4}}{5\cdot10^{-6}}=40\,\text{V}$. (b) $Q_2=CU_2=5\cdot10^{-6}\cdot100=5\cdot10^{-4}\,\text{C}$, nên $\Delta Q=Q_2-Q_1=3\cdot10^{-4}\,\text{C}$. Cũng có thể lập tỉ lệ: $U$ tăng từ $40$ lên $100$ là $2{,}5$ lần nên $Q$ cũng tăng $2{,}5$ lần.

Tụ $2200\,\mu\text{F}-16\,\text{V}$ được nạp đầy tới điện áp định mức. Tính điện tích của tụ và số electron đã chuyển từ bản này sang bản kia ($e=1{,}6\cdot10^{-19}\,\text{C}$).

Giải. $Q=CU_{\text{đm}}=2200\cdot10^{-6}\cdot16=3{,}52\cdot10^{-2}\,\text{C}$. Số electron $N=\dfrac{Q}{e}=\dfrac{3{,}52\cdot10^{-2}}{1{,}6\cdot10^{-19}}=2{,}2\cdot10^{17}$ hạt.