Một tụ điện phẳng có điện môi không khí; khoảng cách giữa 2 bản là d = 1mm; diện tích một bản là 100cm^2

Đề bài: Một tụ điện phẳng có điện môi không khí; khoảng cách giữa 2 bản là d = 1mm; diện tích một bản là $100c{m}^2$ . Mắc tụ vào nguồn điện có hiệu điện thế U = 220V. Nếu người ta ngắt tụ điện ra khỏi nguồn rồi nhúng nó chìm hẳn vào một điện môi lỏng có hằng số điện môi $\epsilon =2\epsilon =2$ . Hiệu điện thế của tụ là:

A. 220 V.

B. 440 V.

C. 110 V.

D. 55 V.

Trả lời

+ Điện dung của tụ điện: $C=\frac{\epsilon .S}{{9.10}^9.4\pi .d}=\frac{{\mathrm{1.100.10}}^{-4}}{{9.10}^9.4\pi .0,001}=\frac{5}{18\pi }\left(nF\right)$

+ Điện tích trên tụ: $Q=C.U=\frac{5}{18\pi }{.10}^{-9}.220=\frac{55}{9\pi }{.10}^{-8}C$

+ Khi nhúng tụ vào trong dung môi có:

$\epsilon =2\to C\text{'}=2C=2.\frac{5}{18\pi }\left(nF\right)=\frac{5}{9\pi }\left(nF\right)$

Khi ngắt tụ ra khỏi nguồn => tụ điện trở thành hệ cô lập => điện tích của tụ không thay đổi: $\to Q\text{'}=Q\to C\text{'}U\text{'}=CU\to U\text{'}=\frac{C}{C\text{'}}U=\frac{U}{2}=\frac{220}{2}=110\left(V\right)$

Chọn đáp án C