Tính năng lượng được giải phóng (hay công phóng điện) khi ta ghép nối hai tụ điện

Giải SBT Vật lí 11 Bài 21: Tụ điện

Câu 21.18 trang 46 SBT Vật Lí 11: Tính năng lượng được giải phóng (hay công phóng điện) khi ta ghép nối hai tụ điện trong bài 21.17 theo cách nối dây dương của tụ điện này với dây âm của tụ điện kia.

Lời giải:

Khi ta ghép nối hai tụ điện trong Bài 21.17 theo cách nối dây dương của tụ điện này với dây âm của tụ điện kia thì điện tích của bộ tụ điện sau khi ghép nối bằng:

Q_sau = |Q_a-Q_b| = 20.10^-6 C

Năng lượng trên bộ tụ điện sau khi ghép bằng:

${\text{U}}_{\text{sau}}=\frac{{\text{Q}}_{\text{sau}}}{{\text{C}}_{\text{sau}}}=\frac{{\text{C}}_{\text{a}}{\text{U}}_{\text{a}}-{\text{C}}_{\text{b}}{\text{U}}_{\text{b}}}{{\text{C}}_{\text{a}}+{\text{C}}_{\text{b}}}=\frac{40}{7}\text{V}$

Năng lượng trên bộ tụ điện sau khi ghép nối bằng: $W_{\text{sau}}=\frac{C_{\text{sau}}{U}_{\text{sau}}^2}{2}=0,000057\text{J}$.

Năng lượng đã giải phóng trong quá trình ghép nối là:

$A=\left(W_{a/tr}+W_{b/tr}\right)-W_{\text{sau}}=0,020743\text{J}$