Bài giảng Tĩnh điện học: Phần III - ĐHBK TP.HCM

Bài giảng Tĩnh điện học: Phần III: Điện dung và tụ điện, trình bày các kiến thức về: điện dung, khái niệm tụ điện phẳng, năng lượng của tụ điện, ghép nối tụ, ghép song song, ghép nối tiếp. Đây là tài liệu học tập và giảng dạy dành cho sinh viên và giảng viên ngành Điện.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Tĩnh điện học: Phần III - ĐHBK TP.HCMĐại học Quốc Gia TpHCMTrường Đại học Bách khoa PHẦN III: 1 Đại học Quốc Gia TpHCM Trường Đại học Bách khoa Nội dungv Điện dungv Tụ điện phẳng Ø Khái niệm Ø Tụ điện phẳng 1 Faradv Năng lượng của tụ điệnv Ghép nối tụ Ø Ghép song song Ø Ghép nối tiếp 2 Đại học Quốc Gia TpHCM Trường Đại học Bách khoa Điện dung của vật dẫn cô lập Q (Coulomb C ( Fara ) = V (Von)Điện dung vật dẫn cô lập là điện tích cần thiếtcung cấp để điện thế vật dẫn tăng lên một vôn 3 Đại học Quốc Gia TpHCM Trường Đại học Bách khoa Điện dung tụ điện§ Tụ điện được định nghĩa là một hệ thống gồm hai hay nhiều vật dẫn được gọi là các bản của tụ điện đặt cách điện với nhau.§ Điện dung C của một tụ điện được định nghĩa là thương số giữa độ lớn điện tích của các tụ điện và giá trị Surface = A tuyệt đối của hiệu điện thế giữa các bản tụ. 4 Đại học Quốc Gia TpHCM Trường Đại học Bách khoa Điện dung (tt)§ Khái niệm và kí hiệu Q V2 (> V1) V1 Q = C(V2 - V1) C Q  Q  C ≡ =  U=∆V : HĐT U  ∆V § Đơn vị: Fara (F) –1F=1C/V – Fara thì rất lớn § Ta thường gặp µF (10-6 F) hay pF (10-12 F) 5 Đại học Quốc Gia TpHCM Trường Đại học Bách khoa Tụ điện phẳngØĐiện dung của tụ điện phụ thuộc vàodạng hình học của tụ điệnØ Với một tụ điện phẳng, những bảntụ là những mặt phẳng song song đượcngăn cách nhau bằng điện môi ở Surface = Akhoảng cách là d. 6 Đại học Quốc Gia TpHCM Trường Đại học Bách khoa Tính C của tụ điện phẳng VA z +QA e σA A E= σ -QB d ε0 0 σB=- σA VB σA A eTính VA-VB ∫ dV = − E ⋅ dz → dV = − ( − B ε0 ∫ ) dz 0 σAV ( e ) −V ( 0 ) = V A −VB = d A ε0 C = εoσA = QA → V A − VB = QA d d A A ε0 Hằng số điện môi 7 Đại học Quốc Gia TpHCM Trường Đại học Bách khoa Điện dung của tụ cầu và trụ R1 R2C = 4πεε 0 R2 − R1 lC = 2πεε 0 . R2 ln R1 8 Đại học Quốc Gia TpHCM Trường Đại học Bách khoa Tụ điện phẳng 1 FaradGiả sử tụ điện phẳng có điện dung là 1 Fara với khoảng cách hai bản tụ là d= 1 mm1. Diện tích mỗi mặt phẳng là bao nhiêu ?2. Nếu chúng ta cho hiệu điện thế giữa hai bản tụ là 2V, điện tích mà chúng sẽ tích được là bao nhiêu? A Cd Giải : 1) C =ε0 ⇔ A= d ε0 9 Đại học Quốc Gia TpHCM Trường Đại học Bách khoa Tụ điện phẳng 1 Farad (tt) −3 1× 10 A= = 1,13.10 8 m 8 , 85.10 −12Điều này tương ứng với một bản tụ là 10km vuông !! Khẳng định : Fara là một đơn vị rất lớn 2) Q = CV = 1× 2 = 2 C 10 Đại học Quốc Gia TpHCM Trường Đại học Bách khoa Năng lượng tụ điệnØ Tụ điện chứa điện tích.Ø Chúng ta phải thực hiện công để tích điện cho tụ.Ø Công này làm tăng thế năng của bản tụ. Như vậy tụtích trữ năng lượng. Như vậy t ...