Bốn tụ điện được mắc thành bộ theo sơ đồ dưới. C1=1 muyF; C2=3 muyF

Bốn tụ điện được mắc thành bộ theo sơ đồ dưới. C1=1 muyF; C2=3 muyF

Đề bài: Bốn tụ điện được mắc thành bộ theo sơ đồ dưới. $C_{1 }= 1\mu F; C_2 = 3\mu F; C_3 = 3\mu F$. Khi nối hai điểm M, N với nguồn điện thì tụ điện $C_1$ có điện tích $Q_{1 }=6\mu C$ và cả bộ tụ điện có điện tích Q = 15,6 µF. Tính hiệu điện thế đặt vào bộ tụ điện và điện dung của tụ điện $C_4$?

A. $C_4=1\mu F,U=12V$

B. $C_4=2\mu F,U=12V$

C. $C_4=1\mu F,U=8V$

D. $C_4=2\mu F,U=8V$

Lời giải:

Đáp án đúng là D

Vì hai tụ $C_1,C_2$ ghép nối tiếp: $C=\frac{C_1.C_2}{C_1+C_2}=0,75\mu F$

$Q_{12}=Q_1=6\mu C$

Hiệu điện thế trên bộ tụ điện là: $U=U_{12}=\frac{Q_{12}}{C_{12}}=\frac{6}{0,75}=8V$

Do $C_{12}\parallel C_{34}$ nên:

$$\begin{gathered} Q=Q_{12}+Q_{34} \\ \to Q_{34}=Q-Q_{12}=9,6\mu C \\ \to C_{34}=\frac{Q_{34}}{U_{34}}=\frac{9,6}{8}=1,2\mu F \end{gathered}$$

Vì $C_3,C_4$ ghép nối tiếp: $\frac{1}{C_4}=\frac{1}{C_{34}}-\frac{1}{C_3}\to C_4=\frac{C_{34}.C_3}{C_3-C_{34}}=2\mu F$