Phương pháp · Tụ phẳng, điện môi, ngắt nguồn và nối nguồn · Vật lý 11

01Phương pháp giải theo dạng

Đổi $S$ về $\text{m}^2$ , $d$ về m.
$C=\dfrac{\varepsilon S}{4\pi k d}$ (hoặc $\dfrac{\varepsilon_0\varepsilon S}{d}$ nếu đề cho $\varepsilon_0$ ; hai cách tương đương).
So sánh trước và sau: lập tỉ số $\dfrac{C'}{C}=\dfrac{\varepsilon'}{\varepsilon}\cdot\dfrac{S'}{S}\cdot\dfrac{d}{d'}$ thay vì tính lại từ đầu.
Tìm $S$ hay $d$ để đạt $C$ cho trước: giải ngược công thức, kiểm tra đơn vị.

Đọc đề: tụ đã tích điện rồi ngắt nguồn (giữ $Q$ ) hay vẫn nối nguồn (giữ $U$ )?
Tính $C_2=C_1\cdot\dfrac{\varepsilon_2S_2d_1}{\varepsilon_1S_1d_2}$ .
Ngắt nguồn: $Q_2=Q_1$ , $U_2=\dfrac{Q_1}{C_2}$ , $W_2=\dfrac{Q_1^2}{2C_2}$ . Nối nguồn: $U_2=U_1$ , $Q_2=C_2U_1$ , $W_2=\tfrac12C_2U_1^2$ .
Công ngoại lực: ngắt nguồn $A=W_2-W_1$ ; nối nguồn $A=\Delta W-U\,\Delta Q$ .
Kiểm tra bằng bảng ở mục 3.

Lỗi	Vì sao sai	Cách tránh
Quên đổi $\text{cm}^2\to\text{m}^2$ , $\text{mm}\to\text{m}$	Lệch $10^4$ hay $10^3$ lần	Đổi trước
Nhầm $d$ với bán kính, hay dùng $d$ ở tử số	$C\sim1/d$	Viết $\dfrac{\varepsilon S}{4\pi kd}$
Dùng $4\pi k$ lẫn với $\varepsilon_0$	Hai cách tương đương, chỉ chọn một	$\varepsilon_0=\dfrac{1}{4\pi k}$
Dùng $W=\tfrac12CU^2$ với $U$ cũ khi đã ngắt nguồn	Ngắt nguồn thì $U$ đổi theo $C$	Dùng $\dfrac{Q^2}{2C}$
Nghĩ $E$ giảm khi tăng $d$ lúc đã ngắt nguồn	$E=\dfrac{4\pi kQ}{\varepsilon S}$ không phụ thuộc $d$	Xét $E$ qua $Q$ và $S$
Nghĩ công ngoại lực luôn bằng $\Delta W$	Khi nối nguồn, nguồn cũng trao đổi năng lượng	$A=\Delta W-U\Delta Q$