Giáo trình Tụ Điện

của tụ ñiện phẳng? • Tăng khả năng tích ñiện cho tụ ñiện? • Caùc loại tụ ñiện? • Ứng dụng của tụ ñiện? NOÄI DUNG BAØI HOÏCÄI ØI Ï TUÏ ÑIEÄNÏÏ ÄÄ 1-Định nghĩa tụ ñiện. I-TUÏ ÑIEÄN. Tuïï ñieään coùù caááu taïïo nhö theáá naøøo? + - + - + - + - + - + - + - TUÏ ÑIEÄNÏÏ ÄÄ 1- Định nghĩa tụ ñiện. • Tụ ñiện laø hệ thống hai vật dẫn ñặt gần nhau vaø caùch ñiện với nhau. Hai vật dẫn ñược gọi laø hai bản của tụ ñiện. Kí hieäu + - + - + - + - + - + - + - I- TUÏ ÑIEÄN. Một số dạng của tụ điện TUÏ ÑIEÄNÏÏ ÄÄ 1- Định nghĩa tụ ñiện: oTuïï ñieään phaúúng : I- TUÏ ÑIEÄN. Tuï ñieän phaúng.ïï i ää úú . Tuïï ñieään phaúúng coùù caááu taïïo nhö theáá naøøo? d TUÏ ÑIEÄNÏÏ ÄÄ I- TUÏ ÑIEÄN 1- Ñònh nghóa tuï ñieän. • Tụ ñiện maø hai bản laø hai tấm kim loại phẳng, ñặt song song, ñối diện, caùch ñieän nhau. Giữa hai baûn coù theå laø chaân khoâng, khoâng khí hoaëc moät ñieän moâi. °Tuï phaúng d Chất điện môi TUÏ ÑIEÄNÏÏ ÄÄ I- TUÏ ÑIEÄN 1- Định nghĩa tụ ñiện: °Tuïï ñieään phaúúng : 2 - Hoaïït ñoääng cuûûa tuïï ñieään: + + ++ + + ++ + + ++ + + ++ + + ++ Laøøm theáá naøøo ñeåå tuïï hoaïït ñoääng ñöôïïc U + + ++ + + ++ + + ++ + + ++ + + ++ Laøøm theáá naøøo ñeåå tuïï hoaïït ñoääng ñöôïïc U TUÏ ÑIEÄNÏÏ ÄÄ 1- Định nghĩa tụ ñiện I- TUÏ ÑIEÄN 2- Hoaïït ñoääng cuûûa tuïï ñieään Noái hai baûn cuûa tuï ñieän vôùi nguoàn ñieän→moät baûn seõ tích ñieän döông, baûn coøn laïi tích ñieän aâm TUÏ ÑIEÄNÏÏ ÄÄ 1- Định nghĩa tụ ñiện: °T uïï ñieään phaúúng : 2 - Hoaïït ñoääng cuûûa tuïï ñieään : ° Hoaïït ñoääng cuûûa tuïï ñieään : ° Ñieään tích cuûûa tuïï ñieään : I- TUÏ ÑIEÄN Haõy döï ñoaùn ñieään tích treânâ hai baûûn tuïï nhö theá naøo? + + + + + + + U TUÏ ÑIEÄNÏÏ ÄÄ 1- Định nghĩa tụ ñiện 2- Hoaït ñoäng cuûa tuï ñieän Noái hai baûn cuûa tuï ñieän vôùi nguoàn ñieän→moät baûn seõ tích ñieän döông, baûn coøn laïi tích ñieän aâm Goïi ñoä lôùn cuûa ñieän tích treân baûn tích ñieän döông laø ñieän tích cuûa tuï ñieän. I- TUÏ ÑIEÄN TUÏ ÑIEÄNÏÏ ÄÄ I- TUÏ ÑIEÄN II- ÑIEÄN DUNG CUÛA T UÏ ÑIEÄN 1- Định nghĩa tụ ñiện : °Tuïï ñieään phaúúng : 2 - Hoaïït ñoääng cuûûa tuïï ñieään : ° Hoaïït ñoääng cuûûa tuïï ñieään : ° Ñieään tích cuûûa tuïï ñieään : ++ + + + + + + + + + + + + + + U1 U2 = 2 U1 Un = n U1 Q1 Q2= 2 Q1 Qn= n Q1 Haõy nhaän xeùt caùc tæ soá Un Q, U Q, U Q n 2 2 1 1 n n 2 2 1 1 U Q U Q U Q == Ñieän dung cuûa tuï ñieän Ñieän dung cuûa tuï ñieän laø gì? TUÏ ÑIEÄNÏÏ ÄÄ • 1) Ñònh nghóa :Điện dung của tụ ñiện laø ñại lượng ñặc trưng cho khả năng tích ñiện của tụ ñiện vaø ñược ño bằng thương số của ñiện tích của tụ ñiện vaø hiệu ñiện thế giữa hai bản tụ ñiện. QC U = 2) Coâng thöùc Q (C): Laø ñieän tích tuï ñieän U (V): Laø hieäu ñieän theá giöõa hai baûn tuï C: Laø ñieän dung cuûa tuï ñieän I- TUÏ ÑIEÄN II- ÑIEÄN DUNG CUÛA TUÏ ÑIEÄN . Ñôn vò cuûa ñieän dung laø gì? QC U = Q = 1C U = 1V 1V 1C=C C coù ñôn vòlaø Fara. Kí hieäu F Haõy cho bieát yù nghóa cuûa Fara? TUÏ ÑIEÄNÏÏ ÄÄ 1-Định nghĩa tụ ñiện 2- Hoaït ñoäng cuûa tuï ñieän II- ÑIEÄN DUNG CUÛA T UÏ ÑIEÄN 2) Coâng thöùc 1) Ñònh nghóa QC U = •Heä SI: ñôn vò cuûa ñieän dung laø Fara. Kí hieäu F Fara laø ñieän dung cuûa moät tuï ñieän coù ñieän tích laø 1 Culoâng khi hieäu ñieän theá giöõa hai baûn tuï laø 1V •Heä khaùc: 1mF = 10-3F 1μF = 10-6F 1nF = 10-9F 1pF = 10-12F I- TUÏ ÑIEÄN TUÏ ÑIEÄNÏÏ ÄÄ 1-Định nghĩa tụ ñiện 2- Hoaït ñoäng cuûa tuï ñieän 2) Coâng thöùc 1) Ñònh nghóa III- ÑIEÄN DUNG CUÛA T UÏ ÑIEÄN PHAÚNG. I- TUÏ ÑIEÄN II- ÑIEÄN DUNG CUÛA TUÏ ÑIEÄN . Ñieän dung cuûa tuï ñieän phaúng?i ää ûû t ïï i ää úú Haõyõ döïï ñoaùùn dieään dung cuûûa tuïï ñieään phaúúng phuïï thuoääc vaøøo yeááu toáá naøøo? d dd 1 Kích thöôùc d dHình daïng Vò trí töông ñoái cuûa hai baûn Baûn chaát chaát ñieän moâi giöõa hai baûnε2 ε1 Vậy tụ điện phụ thuộc vào các yếu nào ? „ Hình dạng „ Kích thước „ Bản chất chất điện môi „ Vị trí tương đối TUÏ ÑIEÄNÏÏ ÄÄ 1-Định nghĩa tụ ñiện 2- Hoaït ñoäng cuûa tuï ñieän 2) Coâng thöùc 1) Ñònh nghóa III- Ñieän dung cuûa tuï ñieän phaúng. 9 SC 9.10 4 d ε π= S(m2): Dieän tích ñoái dieän hai baûn d(m): Khoaûng caùch giöõa hai baûn ε: Laø haèng soá ñieän moâi C (F): Ñieän dung cuûa tuï ñieän phaúng I- TUÏ ÑIEÄN II- ÑIEÄN DUNG CUÛA TUÏ ÑIEÄN . Làm thế nào để tăng khả năng tích điện cho tụ điện? Döïa vaøo coâng thöùc Ñeå taêng khaû naêng tích ñieän cho tuï ñieän ta caàn choïn phöông aùn naøo? ¾Taêng dieän tích S ¾Taêng haèng soá ñieän moâi 9 SC 9.10 4 d ε π= ¾Giaûm d Phöông aùn naøo toái öu nhaát? Phöông aùn naøo toái öu nhaát? ¾Tăng diện tích S → kích thước tụ tăng. ¾Giảm khoảng caùch giữa hai bản của tụ ñiện? d UE =Do Neáu d giaûm thì keát quaû xaûy ra nhö theá naøo? E lôùn coù theå ñaùnh thuûng chaát ñieän moâi Caûhai Phöông aùn naøy khoâng toái öu. Chaát ñieän moâi bò ñaùnh thuûng 9 SC 9.10 4 d ε π= TUÏ ÑIEÄNÏÏ ÄÄ 1-Định nghĩa tụ ñiện I- T UÏ ÑIEÄN 2- Hoaïït ñoääng cuûûa tuïï ñieään II- ÑIEÄN DUNG CUÛA T UÏ ÑIEÄN 2) Coâng thöùc 1) Ñònh nghóa III- ÑIEÄN DUNG CUÛA TUÏ ÑIEÄN PHAÚNG. Phöông aùn toái öu ñeå taêng ñieän dung tuï ñieän laø: Choïn ñieän moâi coù haèng soá ñieän moâi lôùn Moãi tuï ñieân coù moät HÑT giôùùi haïïn nhaát ñònh, khi söû duïng khoääng ñöôïc maéc tuï vaøo HÑT lôùùn hôn HÑT giôùùi haïïn TUÏ ÑIEÄNÏÏ ÄÄ 1-Định nghĩa tụ ñiện 2- Hoaïït ñoääng cuûûa tuïï ñieään 2) Coâng thöùc 1) Ñònh nghóa III- ÑIEÄN DUNG CUÛA TUÏ ÑIEÄN PHAÚNG. I- TUÏ ÑIEÄN II- ÑIEÄN DUNG CUÛA TUÏ ÑIEÄN . IV- CAÙC LOAÏI TUÏ ÑIEÄN (SGK). Các loại tụ điện a) Chai Laâyñen (phát minh vào năm 1745 bởi hai nhà bác học Ewald Christian von Kliest và Pieter van Musschenbroek) b) Tuï giaáy c) Tuï ñieän mica, söù d) Tuï hoaù Các loại tụ điện e) Tuï coù ñieän dung thay ñoåi Muõi teân trong hình kí hieäu tuï coù ñieän dung thay ñoåi ñöôïc MOÄT SOÁ ÖÙNG DUÏNG zTrong caùc thiết bị ñiện. zTrong truyền thoâng. zTrong tin học. Trong các thiết bị điện z Tụ điện gần như có mặt trong tất cả các thiết bị điện & điện tử. Maùy bôm Maùy tính Trong voâ tuyến truyền thoângâ â Nếu khoâng coù tụ ñiện trong caùc mạch dao ñộng, ta khoâng theå thu phaùt caùc tín hiệu voâ tuyến. Trong tin học Ngaønh tin học khoâng thể nảy sinh vaø phaùt triển nếu như khoâng coù sự hiện diện của linh kiện naøy. Tuï trong maùy tính Tuï trong Ram KIEÁN THÖÙC BAØI HOÏCÁ Ù Ø Ï 1-Định nghĩa tụ ñiện 2- Hoaït ñoäng cuûa tuï ñieän 2-Coâng thöùc 1- Ñònh nghóa III- ÑIEÄN DUNG CUÛA TUÏ ÑIEÄN PHAÚNG. TUÏ ÑIEÄNÏÏ ÄÄ QC U = IV- CAÙC LOAÏI TUÏ ÑIEÄN (SGK) 9 SC 9.10 4 d ε π= II- ÑIEÄN DUNG CUÛA TUÏ ÑIEÄN . I- TUÏ ÑIEÄN Neáu coù hai tuï ñieän dung C1= 3μF,C2= 6μF Laøm theá naøo ñeå coù hai tuï 2 μF vaø 9 μF 1)Haõy choïn coâng thöùc ñuùng. a) Q.UC= U Q=C Q U=C U 2Q=C b) c) d) 10 Caâu 2: Ñôn vò cuûa ñieän dung laø: a) μF b) C (culoâng) c) F d) Caû a vaø c ñeàu ñuùng 10 Caâu 3: Ñieän dung cuûa tuï phaúng phuï thuoäc vaøo: a)Dieän tích ñoái dieän hai baûn. b)Khoaûng caùch hai baûn. c)Dieän tích hai baûn. d) Caû a vaø b ñeàu ñuùng. 10 Caâu 4: khi taêng hieäu ñieän theá hai laàn thì ñieän dung cuûa tuï: a)Taêng 2 laàn. b)Giaûm 2 laàn. c)Khoâng ñoåi. d)Caû a vaø b ñeàu ñuùng. 10 Caâu 5: Tích ñieän cho tuï vôùi HÑT U, ngaét tuï ra khoûi nguoàn, sau ñoù nhuùng tuï haún vaøo ñieän moâi coù haèng soá ñieän moâi ε thì C vaø U thay ñoåi nhö sau: a) C taêng , U taêng. b) C giaûm, U taêng ε laàn. c) C taêng, U giaûm. d) C taêng , U giaûm ε laàn. 10