Tụ điện là gì? Công thức biểu thức điện dung của tụ điện? Bộ tụ ghép nối tiếp và ghép song song? Vật lí 11 bài 14 CTST

Vậy khái niệm Tụ điện là gì? Công thức biểu thức tính điện dung của tụ điện ra sao? Điện dụng của bộ tụ ghép nối tiếp và bộ tụ ghép song song? được hayhochoi trình bày ngắn gọn, dễ hiểu trong bài viết này.

1. Điện môi trong điện trường

Những vật được cấu tạo từ các chất chứa ít hoặc không có hạt mang điện tự do, không cho điện tích chạy qua được gọi là điện môi. Ví dụ: nhựa, cao su, thuỷ tinh, sứ,…

- Khi điện môi được đặt trong một vùng không gian có điện trường, mỗi nguyên tử của điện môi bị phân cực và làm cho cả khối điện môi bị phân cực với hai mặt tích điện trái dấu nhau. Điều này dẫn đến điện trường tổng hợp bên trong khối điện môi có độ lớn nhỏ hơn cường độ điện trường ngoài.

- Mỗi chất điện môi được đặc trưng bởi hằng số điện môi, kí hiệu là e.

2. Tụ điện

Khái niệm tụ điện

Tụ điện là một hệ gồm hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện. Mỗi vật dẫn được gọi là một bản của tụ điện.

- Khi nối hai bản của tụ điện vào hai cực của nguồn điện, hai bản này sẽ tích điện bằng nhau nhưng trái dấu, đây là quá trình nạp điện cho tụ. Khi nối hai bản của tụ với điện trở thì quá trình này là phóng điện.

Điện dung của tụ điện

Điện dung của tụ điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện, kí hiệu là C và được xác định bởi công thức:

Trong hệ SI, điện dung có đơn vị là fara (F).

Lưu ý: điện dung của tụ điện phẳng được xác định bằng công thức:  với d là khoảng các giữa hai bản tụ, S là diện tích đối diện của hai bản tụ.

3. Ghép tụ điện

Bộ tụ điện ghép nối tiếp

Hiệu điện thế đặt vào hai đầu của bộ tụ:

U = U₁ + U₂ + . . . + U_n

Nếu các tụ chưa được tích điện thì điện tích của bộ tụ điện là:

Q = Q₁ = Q₂ = . . . = Q_n

Điện dung của bộ tụ ghép nối tiếp là:

Bộ tụ điện ghép song song

Hiệu điện thế đặt vào hai đầu của bộ tụ:

U = U₁ = U₂ = . . . = U_n

Nếu các tụ chưa được tích điện thì điện tích của bộ tụ điện là:

Q = Q₁ + Q₂ + . . . + Q_n

Điện dung của bộ tụ ghép song song là:

C_b = C₁ + C₂ + . . . + C_n