Giới hạn tụ điện và điện tích trong điện trường đều

[nhuutin]

(1). Ba tụ C1=1F, C2=2F, C3=3F có hiệu điện thế giới hạn U1=1000V, U2=200V, U3=500V mắc thành bộ. Cách mắc nào có hiệu điện thế giới hạn của bộ tụ lớn nhất? (Giải thích dùm mình cách mắc).

(2). Electron bay vào một tụ phẳng với vận tốc đầu Vo qua một lỗ nhỏ ở bản dương, hợp với bản góc a. Các bản có khoảng cách d, hđt U. Bỏ qua trọng lượng. Hỏi electron có thể cách bản tụ âm khoang cách ngăn nhất bao nhiêu?

[Điền Quang]

(2). Electron bay vào một tụ phẳng với vận tốc đầu Vo qua một lỗ nhỏ ở bản dương, hợp với bản góc a. Các bản có khoảng cách d, hđt U. Bỏ qua trọng lượng. Hỏi electron có thể cách bản tụ âm khoang cách ngăn nhất bao nhiêu?

Đây là một bài toán ném xiên.

Chọn hệ trục Oxy vuông góc, gốc tọa độ O là nơi e- bắt đầu chuyển động trong tụ. Với Ox là phương của bản tụ, Oy có phương thẳng đứng hướng lên.

e- cách bản âm một khoảng ngắn nhất khi nó đạt độ cao cực đại trong quá trình chuyển động.

Theo công thức ném xiên ta có: Độ cao cực đại e- đạt được là:

$h_{max}= \frac{v_{0}^{2}sin^{2}\alpha }{2a}$

Gia tốc a của e- là:

$a = \frac{F}{m_{e}}=\frac{\left|q_{e}E \right|}{m_{e}}= \frac{\left|q_{e}\frac{U}{d} \right|}{m_{e}}= \frac{\left|q_{e} \right|.U}{m_{e}.d}$

$h_{max}= \frac{v_{0}^{2}sin^{2}\alpha }{2a}= \frac{v_{0}^{2}sin^{2}\alpha }{\frac{2\left|q_{e} \right|.U}{m_{e}.d}}= \frac{v_{0}^{2}sin^{2}\alpha}{2\left|q_{e} \right|.U}.m_{e}.d$

Khoảng cách ngắn nhất giữa e- và bản âm:

$\Delta h = d - h_{max}= d - \frac{v_{0}^{2}sin^{2}\alpha}{2\left|q_{e} \right|.U}.m_{e}.d= d \left[1 - \frac{v_{0}^{2}sin^{2}\alpha}{2\left|q_{e} \right|.U}.m_{e} \right]$
 hoc-) hoc-) hoc-)

[Hà Văn Thạnh]

(1). Ba tụ C1=1F, C2=2F, C3=3F có hiệu điện thế giới hạn U1max=1000V, U2max=200V, U3max=500V mắc thành bộ. Cách mắc nào có hiệu điện thế giới hạn của bộ tụ lớn nhất? (Giải thích dùm mình cách mắc).

Qmax1=1000(C), Qmax2=400(c), Qmax3=1500C
1. Ghép nối tiếp ==> Qbmax=Qmax2=400(C) ==> Ub=400+200+400/3=733,3(V)
2. Ghép song song ==>Ub=U2max=200V
3. (1//2)nt3 ==> U12max=U2max=200V ==> Qb=Q1+Q2max=200+400=600(C) ==> Ub=U12max+Qb/C3=400(V)
4. (1//3)nt 2 ==> Qb=Q2max=400 ==> Ub=U13+U2max=300
5. (2//3)nt 1 ==> U12=U2max=200 ==> Qb=Q1+Q2max=1000C ==> Ub=1200(V)
(So sánh 4 TH thì cách 5 tạo ra hiệu điện thế giới hạn của bộ tụ là lớn nhất 1200V)