Công thức tính tụ điện mắc nối tiếp hay nhất | Cách tính tụ điện mắc nối tiếp

Lê Thị Thúy Hằng Ngày: 18-08-2023 Tổng hợp kiến thức

271

Với Công thức tính tụ điện mắc nối tiếp hay nhất | Cách tính tụ điện mắc nối tiếp Vật lý lớp 11 chi tiết nhất giúp học sinh dễ dàng nhớ toàn bộ các Công thức tính tụ điện mắc nối tiếp hay nhất | Cách tính tụ điện mắc nối tiếp từ đó biết cách làm bài tập Vật lý 11. Mời các bạn đón xem:

Công thức tính tụ điện mắc nối tiếp hay nhất | Cách tính tụ điện mắc nối tiếp - Vật lý lớp 11

1. Công thức

- Tụ điện ghép nối tiếp

Công thức tính tụ điện mắc nối tiếp hay nhất | Cách tính tụ điện mắc nối tiếp - Vật lý lớp 11 (ảnh 1)

+ Công thức tìm điện dung Q của tụ điện: $Q = Q_{1} = Q_{2} = ... = Q_{n}$

+ Công thức tìm hiệu điện thế U của tụ điện: $U_{A B} = U_{1} + U_{2} + ... + U_{n}$

+ Công thức tìm điện dung C của tụ điện: $\frac{1}{C_{b}} = \frac{1}{C_{1}} + {\frac{1}{C}}_{2} + ... + \frac{1}{C_{n}}$

- Công thức tìm điện dung cho 2 tụ nối tiếp: $C_{b} = \frac{C_{1} C_{2}}{C_{1} + C_{2}}$

- Khi có n tụ giống nhau mắc nối tiếp: $C_{b} = \frac{C}{n}$

Chú ý:

+ Nếu ban đầu các tụ chưa tích điện, khi ghép nối tiếp thì các tụ điện có cùng điện tích.

+ Nếu ban đầu tụ điện (một hoặc một số tụ điện trong bộ) đã được tích điện cần áp dụng định luật bảo toàn điện tích (tổng đại số các điện tích của hai bản nối với nhau bằng dây dẫn được bảo toàn, nghĩa là tổng điện tích của hai bản đó trước khi nối với nhau bằng tổng điện tích của chúng sau khi nối).

2. Mở rộng

+ Nối tụ vào nguồn: U = hằng số

+ Ngắt tụ khỏi nguồn: Q = hằng số

3. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Cho mạch điện gồm 3 tụ điện $C_{1} = 1 μ F;$ $C_{2} = 1,5 μ F;$ $C_{3} = 3 μ F$ mắc nối tiếp nhau. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế U=120V

a) Vẽ hình

b) Tính điện dung tương đương của bộ tụ

c) Tính điện tích và hiệu điện thế mỗi tụ

Hướng dẫn giải:

a) Vẽ hình

Công thức tính tụ điện mắc nối tiếp hay nhất | Cách tính tụ điện mắc nối tiếp - Vật lý lớp 11 (ảnh 1)

b) Do 3 tụ điện mắc nối tiếp, ta có

$\frac{1}{C_{b}} = \frac{1}{C_{1}} + {\frac{1}{C}}_{2} + \frac{1}{C_{3}} = \frac{1}{1} + \frac{1}{1,5} + \frac{1}{3} = 2$

$\Rightarrow C_{b} = 0,5 μ F .$

c) Điện tích của bộ tụ $Q = C_{b} . U = 0,5.120 = 60 μ C$

Vì các tụ nối tiếp, ta có $Q_{b} = Q_{1} = Q_{2} = ... = Q_{n} = 60 μ C$

Hiệu điện thế mỗi tụ $\{\begin{cases} U_{1} = \frac{Q_{1}}{C_{1}} = 60 V \\ U_{2} = \frac{Q_{2}}{C_{2}} = 40 V \\ U_{3} = \frac{Q_{3}}{C_{3}} = 20 V \end{cases}$