Bài giảng Vật lí Lớp 11 - Bài 6: Tụ điện

BÀI : 
TỤ ĐIỆN 
Đường sức điện trường giữa hai bản kim loại đặt song song tích điện trái dấu có đặc điểm gì ? 
Các đường sức song song và cách đều nhau 
+ 
- 
+ 
- 
+ 
- 
+ 
- 
+ 
- 
+ 
- 
+ 
- 
Nếu cho hai bản kim loại tiến lại sát nhau thì kết quả như thế nào ? 
Các bản kim loại trung hoà về điện 
Tụ điện 
+ 
- 
+ 
- 
+ 
- 
+ 
- 
+ 
- 
+ 
- 
+ 
- 
TỤ ĐIỆN 
Tụ điện là gì ? 
Làm thế nào để tích điện cho tụ điện ? 
Điện dung của tụ điện ? 
Điện dung của tụ điện phẳng ? 
Tăng khả năng tích điện cho tụ điện ? 
Các loại tụ điện ? 
Ứng dụng của tụ điện ? 
NỘI DUNG BÀI HỌC 
TỤ ĐIỆN 
1- Định nghĩa tụ điện . 
I-TỤ ĐIỆN . 
Tụ điện có cấu tạo như thế nào ? 
+ 
- 
+ 
- 
+ 
- 
+ 
- 
+ 
- 
+ 
- 
+ 
- 
TỤ ĐIỆN 
1- Định nghĩa tụ điện . 
Tụ điện là hệ thống hai vật dẫn đặt gần nhau và cách điện với nhau . Hai vật dẫn được gọi là hai bản của tụ điện . 
Kí hiệu 
+ 
- 
+ 
- 
+ 
- 
+ 
- 
+ 
- 
+ 
- 
+ 
- 
I- TỤ ĐIỆN . 
Một số dạng của tụ điện 
TỤ ĐIỆN 
1- Định nghĩa tụ điện : 
Tụ điện phẳng : 
I- TỤ ĐIỆN . 
Tụ điện phẳng . 
Tụ điện phẳng có cấu tạo như thế nào ? 
d 
TỤ ĐIỆN 
I - TỤ ĐIỆN 
1- Định nghĩa tụ điện . 
Tụ điện mà hai bản là hai tấm kim loại phẳng , đặt song song , đối diện , cách điện nhau . Giữa hai bản có thể là chân không , không khí hoặc một điện môi . 
° Tụ phẳng 
d 
Ch ất điện mơi 
TỤ ĐIỆN 
I- TỤ ĐIỆN 
 1- Định nghĩa tụ điện : 
 ° Tụ điện phẳng : 
2 - Hoạt động của tụ điện : 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
Làm thế nào để tụ hoạt động được 
U 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
Làm thế nào để tụ hoạt động được 
U 
TỤ ĐIỆN 
1- Định nghĩa tụ điện 
I- TỤ ĐIỆN 
2 - Hoạt động của tụ điện 
Nối hai bản của tụ điện với nguồn điện → một bản sẽ tích điện dương , bản còn lại tích điện âm 
TỤ ĐIỆN 
1- Định nghĩa tụ điện : 
 °T ụ điện phẳng : 
2 - Hoạt động của tụ điện : 
 ° Hoạt động của tụ điện : 
 ° Điện tích của tụ điện : 
I- TỤ ĐIỆN 
Hãy dự đoán điện tích trên hai bản tụ như thế nào ? 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
U 
TỤ ĐIỆN 
1- Định nghĩa tụ điện 
2 - Hoạt động của tụ điện 
Nối hai bản của tụ điện với nguồn điện → một bản sẽ tích điện dương , bản còn lại tích điện âm 
Gọi độ lớn của điện tích trên bản tích điện dương là điện tích của tụ điện . 
I- TỤ ĐIỆN 
TỤ ĐIỆN 
I- TỤ ĐIỆN 
II- ĐIỆN DUNG CỦA T Ụ ĐIỆN 
1- Định nghĩa tụ điện : 
 ° Tụ điện phẳng : 
2 - Hoạt động của tụ điện : 
 ° Hoạt động của tụ điện : 
 ° Điện tích của tụ điện : 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
+ 
 U 1 
 U 2 = 2 U 1 
 U n = n U 1 
Q 1 
Q 2 = 2 Q 1 
Q n = n Q 1 
Hãy nhận xét các tỉ số 
Điện dung của tụ điện 
Điện dung của tụ điện là gì ? 
TỤ ĐIỆN 
1) Định nghĩa : Điện dung của tụ điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện và được đo bằng thương số của điện tích của tụ điện và hiệu điện thế giữa hai bản tụ điện . 
2) Công thức 
Q (C): Là điện tích tụ điện 
U (V): Là hiệu điện thế giữa hai bản tụ 
C: Là điện dung của tụ điện 
I- TỤ ĐIỆN 
II- ĐIỆN DUNG CỦA TỤ ĐIỆN . 
Đơn vị của điện dung là gì ? 
Q = 1C 
U = 1V 
C có đơn vị là Fara . Kí hiệu F 
Hãy cho biết ý nghĩa của Fara ? 
TỤ ĐIỆN 
1-Định nghĩa tụ điện 
2- Hoạt động của tụ điện 
II- ĐIỆN DUNG CỦA T Ụ ĐIỆN 
2) Công thức 
1) Định nghĩa 
Hệ SI: đơn vị của điện dung là Fara . Kí hiệu F 
Fara là điện dung của một tụ điện có điện tích là 1 Culông khi hiệu điện thế giữa hai bản tụ là 1V 
Hệ khác : 1mF = 10 -3 F 
 1µF = 10 -6 F 
 1nF = 10 -9 F 
 1pF = 10 -12 F 
I- TỤ ĐIỆN 
TỤ ĐIỆN 
1-Định nghĩa tụ điện 
2- Hoạt động của tụ điện 
2) Công thức 
1) Định nghĩa 
III- ĐIỆN DUNG CỦA T Ụ ĐIỆN PHẲNG . 
I- TỤ ĐIỆN 
II- ĐIỆN DUNG CỦA TỤ ĐIỆN . 
Điện dung của tụ điện phẳng ? 
Hãy dự đoán diện dung của tụ điện phẳng phụ thuộc vào yếu tố nào ? 
d 
d 
d 1 
Kích thước 
d 
d 
Hình dạng 
Vị trí tương đối của hai bản 
Bản chất chất điện môi giữa hai bản 
ε 2 
ε 1 
Vậy tụ điện phụ thuộc vào các yếu nào ? 
Hình dạng 
Kích thước 
Bản chất chất điện mơi 
Vị trí tương đối 
TỤ ĐIỆN 
1-Định nghĩa tụ điện 
2- Hoạt động của tụ điện 
2) Công thức 
1) Định nghĩa 
III- Điện dung của tụ điện phẳng . 
S(m 2 ): Diện tích đối diện hai bản 
d(m ): Khoảng cách giữa hai bản 
ε : Là hằng số điện môi 
C (F): Điện dung của tụ điện phẳng 
I- TỤ ĐIỆN 
II- ĐIỆN DUNG CỦA TỤ ĐIỆN . 
Làm thế nào để tăng khả năng tích điện cho tụ điện ? 
Dựa vào công thức 
Để tăng khả năng tích điện cho tụ điện ta cần chọn phương án nào ? 
Tăng diện tích S 
Tăng hằng số điện môi 
Giảm d 
Phương án nào tối ưu nhất ? 
Phương án nào tối ưu nhất ? 
Tăng diện tích S → kích thước tụ tăng . 
Giảm khoảng cách giữa hai bản của tụ điện ? 
Do 
Nếu d giảm thì kết quả xảy ra như thế nào ? 
E lớn có thể đánh thủng chất điện môi 
Cảhai Phương án này không tối ưu . 
Chất điện môi bị đánh thủng 
TỤ ĐIỆN 
1-Định nghĩa tụ điện 
I- T Ụ ĐIỆN 
2- Hoạt động của tụ điện 
II- ĐIỆN DUNG CỦA T Ụ ĐIỆN 
2) Công thức 
1) Định nghĩa 
III- ĐIỆN DUNG CỦA TỤ ĐIỆN PHẲNG . 
Phương án tối ưu để tăng điện dung tụ điện là : 
Chọn điện môi có hằng số điện môi lớn 
Mỗi tụ điên có một HĐT giới hạn nhất định , khi sử dụng khộng được mắc tụ vào HĐT lớn hơn HĐT giới hạn 
TỤ ĐIỆN 
1-Định nghĩa tụ điện 
2- Hoạt động của tụ điện 
2) Công thức 
1) Định nghĩa 
III- ĐIỆN DUNG CỦA TỤ ĐIỆN PHẲNG . 
I- TỤ ĐIỆN 
II- ĐIỆN DUNG CỦA TỤ ĐIỆN . 
IV- CÁC LOẠI TỤ ĐIỆN (SGK). 
Các loại tụ điện 
a) Chai Lâyđen 
( phát minh vào năm 1745 bởi hai nhà bác học Ewald Christian von Kliest và Pieter van Musschenbroek ) 
b) Tụ giấy 
c) Tụ điện mica, sứ 
d) Tụ hoá 
Các loại tụ điện 
e) Tụ có điện dung thay đổi 
Mũi tên trong hình kí hiệu tụ có điện dung thay đổi được 
MỘT SỐ ỨNG DỤNG 
Trong các thiết bị điện . 
Trong truyền thông . 
Trong tin học . 
Trong các thiết bị điện 
Tụ điện gần như cĩ mặt trong tất cả các thiết bị điện & điện tử . 
Máy bơm 
Máy tính 
Trong vô tuyến truyền thông 
 Nếu không có tụ điện trong các mạch dao động , ta không thể thu phát các tín hiệu vô tuyến . 
Trong tin học 
Ngành tin học không thể nảy sinh và phát triển nếu như không có sự hiện diện của linh kiện này . 
Tụ trong máy tính 
Tụ trong Ram 
KIẾN THỨC BÀI HỌC 
1-Định nghĩa tụ điện 
2- Hoạt động của tụ điện 
2- Công thức 
1- Định nghĩa 
III- ĐIỆN DUNG CỦA TỤ ĐIỆN PHẲNG . 
TỤ ĐIỆN 
IV- CÁC LOẠI TỤ ĐIỆN (SGK) 
II- ĐIỆN DUNG CỦA TỤ ĐIỆN . 
I- TỤ ĐIỆN 
Nếu có hai tụ điện dung C 1 = 3µF,C 2 = 6µF 
Làm thế nào để có hai tụ 2 µF và 9 µF 
1)Hãy chọn công thức đúng . 
a) 
b) 
c) 
d) 
10 
Câu 2 : Đơn vị của điện dung là : 
 µF 
 C ( culông ) 
c) F 
d) Cả a và c đều đúng 
10 
Câu 3 : Điện dung của tụ phẳng phụ thuộc vào : 
Diện tích đối diện hai bản . 
Khoảng cách hai bản . 
Diện tích hai bản . 
 Cả a và b đều đúng . 
10 
Câu 4 : khi tăng hiệu điện thế hai lần thì điện dung của tụ : 
Tăng 2 lần . 
Giảm 2 lần . 
Không đổi . 
Cả a và b đều đúng . 
10 
Câu 5 : Tích điện cho tụ với HĐT U , ngắt tụ ra khỏi nguồn , sau đó nhúng tụ hẳn vào điện môi có hằng số điện môi ε thì C và U thay đổi như sau : 
 C tăng , U tăng . 
 C giảm , U tăng ε lần . 
 C tăng , U giảm . 
 C tăng , U giảm ε lần . 
10