Một bộ tụ gồm 5 tụ điện giống hệt nhau nối tiếp mỗi tụ có C = 10 microF được nối vào hiệu điện thế 100 V. a) Năng lượng của bộ tụ thay đổi ra sao nếu 1 tụ bị đánh thủng. b) Khi tụ điện bị đánh thủng thì năng lượng của bộ tụ bị tiêu hao do phóng điện. Tìm năng lượng tiêu hao?
a)Trước khi 1 tụ bị đánh thủng: -Điện dung của bộ tụ là: [TEX]C_b=\frac{C}{n}[/TEX] -Năng lượng của bộ tụ là: [TEX]W_1=\frac{1}{2} C_b U^2=\frac{CU^2}{2n}[/TEX] Sau khi 1 tụ bị đánh thủng: -Điện dung của bộ tụ là: [TEX]C_b=\frac{C}{n-1}[/TEX] -Năng lượng của bộ tụ là: [TEX]W_2=\frac{1}{2} C_b U^2=\frac{CU^2}{2(n-1)}[/TEX] Độ biến thiên năng lượng của bộ tụ: [TEX]\large\Delta W=W_2-W_1=0,0025(J) [/TEX] Năng lượng của bộ tụ tăng lên. b)Trước khi 1 tụ bj đánh thủng: -Điện tích của bộ tụ: [TEX]q_1=\frac{CU}{n} [/TEX] Sau khi 1 tụ bị đánh thủng: -Điện tích của bộ tụ: [TEX]q_2=\frac{CU}{n-1}[/TEX] Độ biến thiên điện tích: [TEX]\large\Delta q=q_2-q_1=\frac{CU}{n(n-1)}[/TEX] Ta có: Năng lượng của bộ tụ tăng thêm chính là công mà nguồn thực hiện đưa thêm điện tích đến cho bộ tụ [TEX]A=\large\Delta q U = 0,005(J)[SIZE=4][[/SIZE]/TEX] Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng, ta có: [TEX]A=\large\Delta W + W_{hp}[/TEX] \Rightarrow[TEX]W_{hp}=A-\large\Delta W =0,0025(J)[/TEX]