含容电路问题研析.pdfVIP

维普资讯 第 25卷第 12期 物 理 教 师 V0lI．25No．12 2oo4年 PHYSICSTEACHER (2004) 含容电路问题研析 张大洪 (重庆市潼南塘坝中学，重庆 402678) 电容器是一种非常重要的电路元件，由于它在电 系． 路中所处的状态的不同，电路的通与断等因素，将引起 例3．图3将E=1．5V，r=0．5n的电源与一粗 电路的不同变化；下面对含容电路进行分类与研析． 细均匀的电阻丝相连，电阻丝长度 =0．3ITI，电阻R 1 稳定的含容电路的分析 = 100n，电容器电容C=2 F，当滑动触头以 =5× 在稳定的直流电路中电容器当作断路，且在该断 10 m／s向右滑动时，电流计G的读数为多少，并指 路上的所有电阻均只相当于导体．分析过程中注意各 出电流计G中的电流方向． 电容器上的电压及极板的正、负． 分析：当滑动触头P向右移动中，电容器C的两 例 1．如图l电路中电源E=12V，r=lQ，定值 端电压必减小，故电容器处于放电过程．由全电路欧姆 电阻RI=3n，R2=2n，R3=5n，CI=4t,Z，C2=l 定律有 =职 ／(R+r)，那么电阻丝单位长度上的 ． 当电路闭合且稳定后各电容器的电量为多少? 电压△ 为：△Uo= =ER／[(R+r)]，在△￡ 分析：在稳定直流电路中Cl、C2当作断路，且 R3 内滑动触头P向右移动的长度Al= ·At，则在 内 只起到连接电路的导体的作用，故CI与R2并联，C2 电容器两端电压减少为：△u=△ 。△ 与电源并联．直流电路中的电流为 J=E／(Rl+R2+r)=2A， At,故 c上电量减小为：△Q=C-△u= △￡， 那么 UcI=UR2=IR2=4V，Uc2…E Ir 10V； 所以电容器 C 的放 电电流为：JG=AQ／ = 所以电容器电量为： 将题 目中的值代入该式有 Ic=4．9×10-9 ， QI=ClUcl=16×10 C， Q2=C，Uc2=10×10一。C． A．由于电容器左板带正电，故放电过程中G表中的电 图 1 图2 例4．图4位于同一水平面内的两根平行金属导 例2．图2已知RI=2R2、R2=3R3，CI=4C2，则 轨间距为 ，导轨左端连一个耐压足够大的电容器，电 电容器CI与 C2的带电量之比为多少? 容为C；放在导轨上的导体杆 与导轨接触良好， 分析：电容器 CI、C2断路后三个电阻串联，故CI 在平行导轨平面的水平力作用下从静止开始匀加速运 与Rl、R2部分并联，C2与 R2、R3部分并联．那么 动，加速度为n；强度为B的匀强磁场垂直于导轨平 UcI=(RI+R2)U／(RI+R2+R3)=9U／IO，Uc2= 面竖直向下，导轨足够长，不计导轨、连线及各接触处 (R3+R2)U／(RI+R2+R3)=4U／IO．所以电量 QI 的电阻，不计摩擦．求从导体杆开始运动经过时间t内 = CIUcI=36C2U／IO，Q2=C2Uc2=4C2U／10；因此 电容器吸收的能量． QI／Q2=9／1． 分析：经过时