Câu 21.20 SBT Vật lí 11 trang 47. Hình 21.9 bị xoá tên đại lượng trên trục tung. Ba đồ thị mô tả sự biến thiên của ba đại lượng: năng lượng, điện dung, điện tích, khi hiệu điện thế U thay đổi từ 0 đến 40 V. Hãy xác định tên trên trục tung của các đồ thị đó và giải thích.

Lời giải

Điện dung của tụ điện là đại lượng không đổi và không phụ thuộc hiệu điện thế U nên đồ thị song song với trục hoành. Vì vậy trục tung của Hình 21.9a là điện dung C. Điện tích của tụ điện là hàm bậc nhất do tỉ lệ với hiệu điện thế giữa hai đầu bản tụ điện theo công thức Q = CU có đồ thị là đường thẳng. Vì vậy trục tung của Hình 21.9b điện tích Q.

Năng lượng của tụ điện là hàm bậc hai của hiệu điện thế giữa hai bản tụ theo công thức $W=\frac{C{U}^2}{2}$, có đồ thị là đường cong parabol. Vì vậy trục tung của Hình 21.9c là năng lượng W.