(完整word版)含容电路的计算

含容电路的计算专题分析
含容电路问题是高考中的一个热点问题,在高考试题中多次出现。同学们要要点提示复习。
1、求电路稳定后电容器所带的电量
求解这类问题关键要知道:电路稳定后,电容器是断路的,同它串联的电阻均可视为短路,电容器两端的电压等于同它并联电路两端的电压。
【例1】在图16所示的电路中,已知电容C=2μF,电源电动势E=12V,内电阻不计,R1∶R2∶R3∶R4=1∶2∶6∶3。则电容器极板a所带的电量为(   
A。-8×10-6 B。 4×10-6C    C. —4×10-6C      D。 8×10—6C   
A
B
F
D
C
E
R1
R2
R3
R4
图16
a
b
方法点拨:电路稳定后,电容C作为断路看待,电路等价于R1和R2串联,R3和R4串联.由串联电路的特点得:
,  即
同理可得
故电容C两端的电压为:
电容器极板a所带的电量为:
即D选项正确。
2、求通过某定值电阻的总电量
E
C
K
R2
R1
图17
【例2】图17中,E=10V,R1=4Ω,R2=6Ω,C=30μF,电池内阻可忽略。
(1)闭合电键K,求稳定后通过R1的电流。
(2)然后将电键K断开,求这以后流过R1的总电量.
方法点拨:(1)闭合电键K,稳定后通过R1的电流为: ,
电容器上电压为IR2,储存的电量为    Q1=CIR2=1.8   
(2) 电键K断开后,待稳定后,电容器上电压为E,储存的电量为:Q2=CE=3×10—4C
E,r
R1
R2
R3
R4
C
K
图18
流过R1的总电量为
【练1】在如图18所示的电路中,电源的电动势E=30V,内阻r=1.0Ω,R1=10Ω,R2=10Ω,R
三维仿真
2=30Ω,R3=35Ω,电容器的电容C=100μF,电容器原来不带电。求接通电键K后流过R4的总电量.
提示:由电阻的串并联公式,得闭合电路的总电阻为:
    由欧姆定律得,通过电源的电流
电源的端电压 电阻R3两端的电压
    通过R4的总电量就是电容器的电量Q=CU3,
永磁同步电动机    由以上各式并代入数据解得Q=2×10—4C
压电陶瓷片E
R1
R2
C1
C2
K
图19
【练2】图19中电源电动势E=10V,C1=C2=30μF,R松崖别业图1=4。0Ω, R2=6.0Ω,电源内阻可忽略。先闭合电键K,待电路稳定后,再将K断开,则断开K后流过电阻R1的电量为      .
提示:当K闭合,待电路稳定后,电容C1和C2分别充得的电量为:
Q20=0
当K断开,待电路稳定后,电容C1和C2分别充得的电量为:
    Q1=C1E=,    Q2=C2E=
故断开K后流过电阻R1的电量为:
3、讨论平行板电容器内部场强的变化,从而判定带电粒子的运动情况。
对于正对面积为S,间距为d的平行板电容器C,当它两极板间的电压为U时,则其内部的场强E=U/d;若电容器容纳电量Q,则其内部场强E=4πKQ/(ε。S)。
据E=U/d和E=4πKQ/(ε.S)很容易讨论E的变化情况.根据场强的变化情况就可以分析电容器中带电粒子的受力情况,从而判定带电粒子的运动情况。挠脚心论坛
C
R1
R2
R3
E
m
图20
【例3】一平行板电容器C,极板是水平放置的,它和三个可变电阻及电源联接成如图20所示的电路.今有一质量为m的带电油滴悬浮在两极板之间静止不动。要使油滴上升,可采用的
办法是:
A.增大R1        B。增大R2      C.增大R3          D。减小R2
P
图21
+
-
方法点拨:要使油滴上升,必须使向上的电场力增大,因油滴的带电量是不变的,故只有增大场强E,又因E=U/d,而d不变,故只有增大加电容器两极板间的电压U,即增大R3或减小R2。即CD选项正确。
道州论坛
【练3】一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地.在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P点,如图21所示。以E表示两极板间的场强,U表示电容器的电压,W表示正电荷在P点的电势能.若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则(      )
A。U变小,E不变.        B。E变大,W变大.    C.U变小,W不变。        D。U不变,W不变.
提示:因为电容极板所带电量不变,且正对面积S也不变,据E=4πKQ/(ε.S)可知E也是不变。据U=Ed,因d减小,故U减小。因P点的电势没有发生变化,故W不变。故A、C二选项正确。
C
R1
R2
R3
P
K3
K2
K4
K1
图22
【练4】在如图22电路中,电键K1、K2、K3、K4均闭合,C是极板水平放置的平行板电容器,板间悬浮着一油滴P。断开哪一个电键后P会向下运动?
A.K1      B。K2     C。K3     D。K4
提示:同理分析断开电键K3后P会向下运动,即C正确。
图23
C
R1
R2
E
K
P
【练5】如图23所示电路,电键K原来是闭合的,当R1、R2的滑片刚好处于各自的中点位置时,悬在空气平板电容器C两水平极板间的带电尘埃P恰好处于静止状态。要使尘埃P加速向上运动的方法是:
A、把R1的滑片向上移动;      B、把R2的滑片向上移动;
C、把R2的滑片向下移动;      D、把电键K断开.
提示:同理分析断开电键K和把R2的滑片向下移动后P会向上加速运动,即C、D正确。
图24
K
E
R
【练6】两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置,构成一平行板电容器,与它相连接的电路如图24所示,接通开关K,电源即给电容器充电.(    )
    A.保持K接通,减小两极板间的距离,则两极板间电场的电场强度减小

本文发布于:2024-09-22 07:24:22,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/xueshu/13386.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:电容器   电路   电源   断开   板间   极板   两极   电键
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议