Một tụ điện A có điện dung 0,6 $\mu $F được gắn vào hai đầu một nguồn điện không đổi có hiệu điện thế 50 V. Sau đó, tụ được ngắt tụ ra khỏi nguồn và ghép song song với với một tụ điện B có điện dung 0,4 $\mu $F chưa tích điện. Trong quá trình nối có một

 Bài 15.6 (VD): Một tụ điện A có điện dung 0,6 $\mu $F được gắn vào hai đầu một nguồn điện không đổi có hiệu điện thế 50 V. Sau đó, tụ được ngắt tụ ra khỏi nguồn và ghép song song với với một tụ điện B có điện dung 0,4 $\mu $F chưa tích điện. Trong quá trình nối có một tia lửa điện nhỏ được phát ra. Hãy tỉnh năng lượng của tia lửa điện phát ra khi nối hai tụ điện với nhau nếu giả sử toàn bộ lượng năng lượng mất mát trong quá trình ghép tụ được chuyển hoá thành năng lượng của tia lửa điện.


Năng lượng của tụ điện A trước khi được nối là:

W=$\frac{1}{2}C_{1}U^{2}$=$\frac{1}{2}0,6.10^{-6}.50^{2}=7,5.10^{-4}$ J

Bảo toàn điện tích:

Q=$Q_{1}+Q_{2}$=> $C_{1}U$=$C_{1}U'+C_{2}U'$

=> U'=$\frac{C_{1}U}{C_{1}+C_{2}}$=$\frac{0,6.10^{-6}.50}{0,6.10^{-6}+0,4.10^{-6}}$=30 V

Năng lượng của tụ điện A và B sau khi được nối là:

W'=$\frac{1}{2}C_{1}U'^{2}$+$\frac{1}{2}C_{2}U'^{2}$=$\frac{1}{2}.0,6.10^{-6}.30^{2}$+$\frac{1}{2}.0,4.10^{-6}.30^{2}$= 4,5.$10^{-4}$ J

Năng lượng của tia lửa điện phát ra khi nối hai tụ điện với nhau:

$\Delta W$=W-W'=7,5.$10^{-4}$-4,5.$10^{-4}$=3.$10^{-4}$ J


Giải những bài tập khác

Bình luận

Giải bài tập những môn khác