Hai tụ điện a và b (Hình 21.7) đã được tích điện lần lượt tới hiệu điện thế Ua = 100 V

Giải SBT Vật lí 11 Bài 21: Tụ điện

Câu 21.17 trang 46 SBT Vật Lí 11: Hai tụ điện a và b (Hình 21.7) đã được tích điện lần lượt tới hiệu điện thế U_a = 100 V và U_b = 120 V. Sau đó đem ghép nối hai tụ điện bằng cách nối hai dây dương (màu đỏ) với nhau và nối hai dây âm (màu trắng) với nhau.

a) Hãy vẽ sơ đồ mạch điện ghép nối.

b) Xác định năng lượng của mỗi tụ điện trước và sau khi ghép nối.

Hình 21.7

Lời giải:

a) Vẽ mạch điện như Hình 21.1G

b) Năng lượng tụ điện a và b trước khi ghép nối là:

${\text{W}}_{\text{a}/\text{tr}}=\frac{{\text{C}}_{\text{a}}{\text{U}}_{\text{a}}^2}{2}=0,01\text{J};{\text{W}}_{\text{b}/\text{tr}}=\frac{{\text{C}}_{\text{b}}{\text{U}}_{\text{b}}^2}{2}=0,0108\text{J}$

Sau khi ghép nối ta có $Q_{\text{sau}}={\text{Q}}_{\text{a}}+{\text{Q}}_{\text{b}}$;

${\text{U}}_{\text{sau}}=\frac{{\text{Q}}_{\text{sau}}}{{\text{C}}_{\text{sau}}}=\frac{{\text{C}}_{\text{a}}{\text{U}}_{\text{a}}+{\text{C}}_{\text{b}}{\text{U}}_{\text{b}}}{{\text{C}}_{\text{a}}+{\text{C}}_{\text{b}}}=\frac{760}{7}\text{V}$

Năng lượng các tụ điện sau khi ghép nối là:

${\text{W}}_{\text{a}/\text{s}}=\frac{{\text{C}}_{\text{a}}{\text{U}}_{\text{sau}}^2}{2}=0,01179\text{J};{\text{W}}_{\text{b}/\text{s}}=\frac{{\text{C}}_{\text{b}}{\text{U}}_{\text{sau}}^2}{2}=0,00884\text{J}$