问题
问答题
如图所示的电路中,电源的电动势为E=4V,内阻r=0.5Ω;R1=3Ω,R2=6Ω,R3=1.5Ω,C=20μF,开关S1、S2断开,求:
(1)当开关S1、S2断开时,通过电阻R3的电流;
(2)当开关S1、S2断开时,R2消耗的电功率和电源的输出功率;
(3)当开关S1接通、S2断开时,通过电阻R3的电流
(4)当开关S1、S2都接通时,电路稳定后,电容器所带的电荷量是多少?
答案
(1)当开关S1、S2断开时,总电阻为R=R2+R3=6+1.5Ω=7.5Ω;
由欧姆定律可知:电路中电流I=
=E R+r
A=0.5A;4 7.5+0.5
(2)R2消耗的电功率P2=I2R2=(0.5)2×6W=1.5W;
电源输出的功率P出=I2(R2+R3)=(0.5)2×(6+1.5)W=1.86W;
(3)开关S1接通、S2断开时,R1和R2并联后与R3串联;电路中总电阻R′=
+R3=3.5Ω;R1R2 R1+R2
流过R3的电流I′=
=E R′+r
A=1A4 3.5+0.5
(4)当开关S1、S2都接通时,电容器并联在R1、R2两端,并联部分的电压U′=I′×
=2V;R1R2 R1+R2
电容器所带电量q=U′C=2×20×10-6C=4×10-5C;
答:(1)电路中电流为0.5A;(2)R2消耗的电功率为1.5W,电源的输出功率为1.86W;(3)流过R3的电流为1A;(4)电容器所带电量为4×10-5C;