Question

如圖所示，電源電動勢E=10V，內電阻r=0.5Ω，R₁=5.5Ω，R₂=4Ω，水平放置的平行板電容器的電容C=5×10^-5 F，當開關S閉合后，求：
（1）流過R₁的電流I和路端電壓U；
（2）電源消耗的總功率P和R₂上消耗的功率P₂；
（3）電容器所帶的電量Q．

Answer 1

分析：（1）電容器相當于斷路，根據閉合電路歐姆定律列式求解電流，根據U=E-Ir求解路端電壓；
（2）根據P=EI求解電源的總功率，根據P=I²R求解電阻R₂的功率；
（3）開關S閉合后，電容器與電阻R₂并聯，根據Q=CU求解電量．

解答：解：（1）電容器相當于斷路，根據閉合電路歐姆定律，電流：I=

E

R1+R2+r

=

10

5.5+4+0.5

A=1A
路端電壓為：U=E-Ir=10-1×0.5=9.5V
（2）電源的總功率為：P=EI=10×1=10W
電阻R₂上消耗的功率P₂=I²R₂=1²×4=4W
（3）開關S閉合后，電容器與電阻R₂并聯，電壓為U₂=IR₂=1×4=4V
電量Q=CU=5×10^-5×4=2×10^-4C
答：（1）流過R₁的電流I為1A，路端電壓U為9.5V；
（2）電源消耗的總功率P為10W，R₂上消耗的功率P₂為4W；
（3）電容器所帶的電量Q為2×10^-4C．

點評：本題關鍵是明確明確電路的結構，會利用閉合電路歐姆定律求解電流并進一步分析電路中各個部分的電流、電壓和電功率情況．