问题
问答题
如图所示的电路,电源电动势E=6V,内阻r=1Ω,电阻R1=3Ω,R2=6Ω,电容器的电容C=3.6μF,二极管D具有单向导电性,开始时,开关S1闭合,S2断开.
(1)合上S2,待电路稳定以后,求电容器上电量变化了多少?
(2)合上S2,待电路稳定后再断开S1,求断开S1后流过R1的电量是多少?
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答案
(1)设开关S1闭合,S2断开时,电容器两端的电压为U1,干路电流为I1,根据闭合道路欧姆定律有
I1=
=1.5AE R1+r
U1=I1R1=4.5V
合上开关S2后,设电容器两端电压为U2,干路电流为I2,根据闭合电路欧姆定律有
I2=
=2AE
+rR1R2 R1+R2
U2=I2
=4VR1R2 R1+R2
所以电容器上电量变化了△Q=(U2-U1)C=-1.8×10-6C
故电容器的电量减少了1.8×10-6C.
(2)合上S2后,设电容器上的电量为Q,则Q=CU2=1.44×10-5C
断开S1后,R1和R2的电流与阻值成反比,因而流过的电量与阻值也成反比,故流过R1的电量Q1=
Q=9.6×10-6CR2 R1+R2
故断开S1后流过R1的电量是9.6×10-6C.