问题
问答题
如图所示电路,电源电动势E=12V,内阻r=1Ω.外电路中电阻R1=2Ω,R2=3Ω,R3=7.5Ω.电容器的电容C=2μF.求:
(1)电键S闭合时,电路稳定时电容器所带的电量;
(2)电键从闭合到断开,流过电流表A的电量.
答案
(1)电键S闭合时,电路稳定时电容器所在电路没有电流,相当于开关断开.
外电路总电阻为 R=
=(R1+R2)R3 R1+R2+R3
Ω=3Ω(2+3)×7.5 2+3+7.5
干路电流 I=
=E R+r
A=3A12 3+1
路端电压为 U=E-Ir=12-3×1=9(V)
电容器的电压为 U1=
U=R1 R1+R2
×9V=3.6V2 2+3
所以电容器的电量 Q1=CU1=2×10-6×3.6C=7.2×10-6C,下极板带正电,上极板带负电.
(2)S断开时,电容器的电压就是R2的电压,为 U2=
R2=6VE R1+R2+r
则电容器的电量为 Q2=CU2=2×10-6×6C=1.2×10-5C,下极板带负电,上极板带正电.
所以流过电流表A的电量 Q=Q1+Q2=7.2×10-6C+1.2×10-5C=1.92×10-5C
答:
(1)电键S闭合时,电路稳定时电容器所带的电量为7.2×10-6C;
(2)电键从闭合到断开,流过电流表A的电量是1.92×10-5C.