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?

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=

E
R1+r
=1.5A

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=

E
R1R2
R1+R2
+r
=2A

U2=I2

R1R2
R1+R2
=4V

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=

R2
R1+R2
Q=9.6×10-6C

故断开S1后流过R1的电量是9.6×10-6C.

单项选择题
问答题