Hai tụ điện a và b (Hình 21.7) đã được tích điện lần lượt tới hiệu điện thế Ua = 100 V và Ub = 120 V

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

Trả lời

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:

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

Xem thêm các bài giải SBT Vật Lí lớp 11 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Bài 19: Thế năng điện

Bài 20: Điện thế

Bài 21: Tụ điện

Bài tập cuối chương 3

Bài 22: Cường độ dòng điện

Bài 23: Điện trở. Định luật Ôm