Tụ điện và điện dung

Dụng cụ

• Tụ điện phẳng ảo và nguồn điện áp
• Thanh trượt diện tích bản, khoảng cách bản, điện áp
• Bảng đọc điện trường và năng lượng

Các bước tiến hành

1. Đo điện trường theo điện áp và khoảng cách

   Giữ "Diện tích bản" cố định; tăng "Điện áp" và đọc điện trường ở bảng đọc — kiểm tra $E = U/d$. Sau đó giữ U, tăng "Khoảng cách bản" và xem $E$ giảm tỉ lệ nghịch với $d$. Ghi ba cặp số liệu (U, d, E).

2. Kiểm chứng công thức điện dung

   Đổi "Diện tích bản" và "Khoảng cách bản" để xem điện dung thay đổi theo $C = \varepsilon_0 A/d$: A gấp đôi → C gấp đôi; d gấp đôi → C giảm nửa. Quan sát điện tích $Q = CU$ tích lũy trên bản ở hình 1 (mật độ điện tích hiển thị trên hai bản).

3. Tính năng lượng tích trữ

   Ở hai giá trị điện áp khác nhau, đọc năng lượng từ bảng đọc và kiểm tra $W = \frac{1}{2}CU^2 = \frac{Q^2}{2C}$: U gấp đôi → W gấp bốn. Dự đoán điều gì xảy ra nếu nhét điện môi $\varepsilon_r > 1$ giữa hai bản (C tăng lên $\varepsilon_r$ lần) — kết nối với mục về điện môi.

Mô phỏng

Lịch sử thí nghiệm

Nhà vật lý liên quan

Chủ đề liên quan trong thư viện