Bài 15.5 (VD) - Phần B trang 58

1. Nội dung câu hỏi: 

Đồ thị trong Hình 15.2 cho thấy sự phụ thuộc của U vào Q của một tụ điện.
 

Vùng diện tích đầu tiên (1) (hình tam giác) hiển thị năng lượng tích trữ khi tụ điện được tích điện đến 2,0V. Năng lượng dự trữ khi đó là: $W=\frac{1}{2} Q U=\frac{1}{2} \cdot 2,0 \cdot 10^{-3} \cdot 2,0=2 \cdot 10^{-3} \mathrm{~J}$

a) Tính điện dung C của tụ điện.

b) Hoàn thành Bảng 15.1 sau bằng cách tính diện tích của các vùng diện tích liên tiếp.

c) Vẽ đồ thị biểu diễn mối liên hệ giữa năng lượng dự trữ trong tụ W và hiệu điện thế giữa hai bản tụ U. Mô tả hình dạng của đồ thị này. Từ đó, hãy cho biết W phụ thuộc vào U như thế nào.
 

2. Phương pháp giải: 

Áp dụng công thức tính điện dung và điện tích của tụ điện
 

3. Lời giải chi tiết: 

a) Điện dung C của tụ điện là: $C=\frac{Q}{U}=\frac{2,0}{2,0}=1,0 \mathrm{mF}$

b) 

c) Đồ thị của W theo U có dạng parapol. Điều này cho thấy W phụ thuộc U theo tỉ lệ bậc hai.