Cho các tụ điện với điện dung C1=C4=3 muyF, C2=C3=6 muy F ban đầu không tích điện được

Giải SBT Vật lí 11 Bài 14: Tụ điện

Bài 14.8 (VD) trang 56 Sách bài tập Vật Lí 11: Cho các tụ điện với điện dung $C_1=C_4=3\mu \text{F},C_2=C_3=6\mu \text{F}$, ban đầu không tích điện được nối với nhau theo sơ đồ như Hình 14.3. Sau đó mắc hai điểm A, B của mạch điện trên vào nguồn điện không đổi có hiệu điện thế $U_{\text{AB}}=180\text{ V}$. Tính hiệu điện thế U_CD.

Lời giải:

Giá trị các điện dung tương đương là: $C_{12}=\frac{C_1{C}_2}{C_1+C_2}=\frac{3.6}{3+6}=2\mu \text{F và }{C}_{34}=\frac{C_3{C}_4}{C_3+C_4}=\frac{6.3}{6+3}=2\mu \text{F. }$

Điện tích trên từng bản tụ là: $Q_{12}=Q_1=Q_2=U_{AB}{C}_{12}=180\cdot \left(2\cdot {10}^{-6}\right)=3,6\cdot {10}^{-4}\text{C}$

$Q_{34}=Q_3=Q_4=U_{AB}{C}_{34}=180\cdot \left(2\cdot {10}^{-6}\right)=3,6\cdot {10}^{-4}\text{C}$

Hiệu điện thế giữa hai bản tụ C₁ là: $U_1=\frac{Q_1}{C_1}=\frac{3,6\cdot {10}^{-4}}{3\cdot {10}^{-6}}=120\text{ V}$ .

Hiệu điện thế giữa hai bản tụ C₃ là: $U_3=\frac{Q_3}{C_3}=\frac{\left(3,6\cdot {10}^{-4}\right)}{6\cdot {10}^{-6}}=60\text{ V}$ .

Hiệu điện thế U_CD là: $U_{\text{CD}}=U_{\text{CA}}+U_{\text{AD}}=-U_3+U_1=-60+120=60\text{ V}$