Question

【題目】下圖電路中，電源電動勢E＝10 V、內阻忽略不計，定值電阻R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，電容C＝30 μF.

(1)閉合開關S，電路穩定后通過電阻R1的電流多大？

(2)然后將開關S斷開，求這以后流過電阻R1的總電量？

(3)開關S斷開以后，電源還輸出多少電能？

Answer 1

【答案】(1)1 A　(2)1.2×10－4 C　(3)1.2×10－3 J

【解析】(1) 閉合開關S后，電路達到穩定時，電容器相當于斷路，由閉合電路歐姆定律知，通過R1的電流為：I＝＝1 A.

(2)斷開前，電容器兩極上電壓等于R2兩端的電壓，即：UC＝IR2＝1×6 V＝6 V，

電容器的帶電量為：Q＝CUC＝30×10－6×6 C＝1.8×10－4 C.

S斷開后，電容器兩極間電壓等于電源電動勢E，其帶電量為：

Q′＝CE＝30×10－6×10 C＝3×10－4 C，

流過R1的總電量等于電容器帶電量的增加量，即：ΔQ＝Q′－Q＝1.2×10－4 C.

(3)開關斷開以后，電源又釋放的電能為：E電＝ΔQE＝1.2×10－4×10 J＝1.2×10－3 J.