Điện dung là khái niệm mà chúng ta đã được học trong chương trình Vật lý lớp 12. Trong lĩnh vực điện học, điện dung là một trong những khái niệm cơ bản, có mối liên hệ mật thiết đến các đại lượng khác như điện tích, hiệu điện thế,…Bài viết sau đây, hãy cùng Palada.vn ôn lại các kiến thức về điện dung là gì? Đơn vị và công thức tính điện dung của tụ điện là gì nhé!
Tóm tắt
Điện dung là gì?
Điện dung chính là một đại lượng có tính đặc trưng cho khả năng tích điện ở tụ. Khả năng này được ghi nhận ở một hiệu điện thế cụ thể, là khi đặt điện áp vào giữa 2 bản cực có tính dẫn điện nằm trong tụ điện.
Khi đó, điện tích trái dấu sẽ xuất hiện. Theo đó, sẽ tạo ra một lượng điện trường. Số lượng điện trường tích lũy nhiều hay ít còn phụ thuộc vào điện dung ở trong tụ điện.
Điện dung tiếng Anh là Capacitance
Ký hiệu điện dung của tụ điện là C.
Điện dung của tụ là gì?
Định nghĩa điện dung của tụ điện là đại lượng cho biết khả năng tích điện trên hai bản cực của tụ điện. Điện dung của tụ điện còn phụ thuộc vào diện tích bản cực, vật liệu làm chất điện môi và khoảng cách giữa 2 bản cực.
Đơn vị điện dung
Theo quy tắc thì đơn vị điện dung là Fara. Ký hiệu là F. Như vậy, Fara chính là điện dung trong tụ điện. Nó xuất hiện khi được đặt hiệu điện thế 1V ở giữa 2 bản cực tụ điện. Quá trình này sẽ xuất hiện điện tích 1C.
Thực tế thì trị số của điện dung khá cao. Vì thế, khi thống kê hay đo lường, người ta sẽ lựa chọn sử dụng những đơn vị nhỏ hơn so với Fara. Điều này sẽ giúp việc giám sát kết quả được chính xác hơn. Cụ thể như:
- 1 picofarad ( pF ) được tính là: = 1.10 ^ – 12 ( F )
- 1 nanofarad ( nF ) có công thức tính là: = 1.10 ^ – 9 ( F )
- 1 microfarad ( μF ) được tính là = 1.10 ^ – 6 ( F )
Công thức điện dung
Điện dung sẽ tùy theo từng vị trí, đặc điểm khác nhau để xác định công thức tính hợp lý. Cụ thể như sau:
Công thức tính điện dung của tụ điện phẳng
Điện dung của tụ điện được xác định bằng thương số giữa điện tích của tụ và hiệu điện thế giữa 2 bản cực. Công thức là:
C=q/U
Trong đó:
- C là ký hiệu điện dung của tụ điện (F).
- q là điện tích của tụ điện.
- U là ký hiệu của hiệu điện thế giữa 2 bản tụ (V).
Tính trị số điện dung giữa 2 tụ
- d là biểu thị cho khoảng cách giữa 2 bản tụ, cũng chính là chiều dài lớp cách điện của bản tụ.
- S là diện tích của bản tụ (đơn vị m2)
- ε là hằng số điện môi.
Công thức tính trị số này cho thấy điện dung tạo ra của tụ điện sẽ không phụ thuộc bản chất của các bản tụ. Yếu tố mà điện dung phụ thuộc chính là hằng số điện môi nằm ở giữa các bản tụ này. Ngoài ra, lượng điện dung tạo ra còn chịu ảnh hưởng bởi khoảng cách và diện tích.
Tính trị số điện dung tại tụ
Dựa theo công thức Tính trị số điện dung tại tụ này, các chỉ số sẽ có ý nghĩa như sau:
- h là chỉ số chỉ chiều cao của bản tụ
- R1 là 1 nửa đường kính của tiết diện ở mặt trụ phía trong.
- R2 là 1 nửa đường kính của tiết diện mặt trụ nằm ở phía ngoài.
Ý nghĩa của trị số điện dung là gì?
Trị số điện dung cho ta biết được tụ điện có thể tích lượng điện là bao nhiêu khi được đặt trong 1 hiệu điện thế có tính nhất định. Việc tìm được trị số sẽ giúp ích cho hoạt động thiết kế, lắp đặt và lựa chọn tụ điện được chuẩn xác hơn.
Hy vọng bài viết trên của Palada.vn sẽ giúp cho các bạn hiểu thêm về điện dung là gì? Các công thức tính điện dung trong từng trường hợp. Đây là nội dung kiến thức trọng tâm của môn Vật lý 12. Vì vậy, các bạn học sinh cần nắm vững kiến thức để vận dụng vào giải các bài tập liên quan thật nhanh và chính xác nhé!
