Một tụ điện A có điện dung 0,6μF được gắn vào hai đầu một nguồn điện không đổi có hiệu điện thế 50 V. Sau đó, tụ được ngắt tụ ra khỏi nguồn và ghép song song với với một tụ điện B có điện dung 0,4μF chưa tích điện. Trong quá trình nối có một tia lửa điện nhỏ được phát ra.
a) Năng lượng của tụ điện A trước khi được nối là: \(W = 7,{5.10^{ - 4}}{\rm{\;J}}\)
b) Theo định luật bảo toàn điện tích, ta có: \(U' = 30{\rm{\;V}}\)
c) Năng lượng của tụ điện A và B sau khi được nối là: \(W' = 4,{5.10^{ - 4}}{\rm{\;J}}\)
d) Năng lượng của tia lửa điện phát ra khi nối hai tụ điện với nhau là: \({\rm{\Delta }}W = - {3.10^{ - 4}}{\rm{\;J}}\)
a) Năng lượng của tụ điện A trước khi được nối là: \(W = 7,{5.10^{ - 4}}{\rm{\;J}}\)
b) Theo định luật bảo toàn điện tích, ta có: \(U' = 30{\rm{\;V}}\)
c) Năng lượng của tụ điện A và B sau khi được nối là: \(W' = 4,{5.10^{ - 4}}{\rm{\;J}}\)
d) Năng lượng của tia lửa điện phát ra khi nối hai tụ điện với nhau là: \({\rm{\Delta }}W = - {3.10^{ - 4}}{\rm{\;J}}\)
Áp dụng công thức tính năng lượng của tụ điện
a) Năng lượng của tụ điện A trước khi được nối là: \(W = \frac{1}{2}{C_1}{U^2} = \frac{1}{2}.0,{6.10^{ - 6}}{.50^2} = 7,{5.10^{ - 4}}{\rm{\;J}}\)
Đúng
b) Theo định luật bảo toàn điện tích, ta có: \(Q = {Q_1} + {Q_2} \Rightarrow {C_1}U = {C_1}U' + {C_2}U' \Rightarrow U' = \frac{{{C_1}U}}{{{C_1} + {C_2}}} = \frac{{0,{{6.10}^{ - 6}}.50}}{{0,{{6.10}^{ - 6}} + 0,{{4.10}^{ - 6}}}} = 30{\rm{\;V}}\)
Đúng
c) Năng lượng của tụ điện A và B sau khi được nối là: \(W' = \frac{1}{2}{C_1}{U^{{\rm{'}}2}} + \frac{1}{2}{C_2}{U^{{\rm{'}}2}} = \frac{1}{2}.0,{6.10^{ - 6}}{.30^2} + \frac{1}{2}.0,{4.10^{ - 6}}{.30^2} = 4,{5.10^{ - 4}}{\rm{\;J}}\)
Đúng
d) Năng lượng của tia lửa điện phát ra khi nối hai tụ điện với nhau là:
\({\rm{\Delta }}W = W - W' = 7,{5.10^{ - 4}} - 4,{5.10^{ - 4}} = {3.10^{ - 4}}{\rm{\;J}}\)
Sai