Tính năng lượng được giải phóng (hay công phóng điện) khi ta ghép nối hai tụ điện trong bài 21.17

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.

Trả lời

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:

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

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