Question

【題目】如圖所示電路中，，，，，當(dāng)開關(guān)閉合、斷開電路穩(wěn)定時(shí)，電源消耗的總功率為，當(dāng)開關(guān)、都閉合電路穩(wěn)定時(shí)，電源消耗的總功率為，求：

電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r；

當(dāng)閉合，斷開，電路穩(wěn)定后，電容器所帶的電量為多少；

當(dāng)、都閉合電路穩(wěn)定時(shí)，電源的輸出功率及電容器所帶的電量各為多少？

Answer 1

【答案】（1）4V，0.5Ω；（2）6×10-5C；（3）3.5W，0

【解析】

（1）當(dāng)開關(guān)閉合、斷開電路穩(wěn)定時(shí)，和串聯(lián)．當(dāng)開關(guān)、都閉合電路穩(wěn)定時(shí)，和并聯(lián)，再與串聯(lián)，結(jié)合閉合電路歐姆定律以及功率的公式求出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；（2）當(dāng)開關(guān)閉合、斷開電路穩(wěn)定時(shí)，電容器與并聯(lián)在兩端，電容器板間電壓等于兩端的電壓，由Q=CU求出電容器所帶的電量；（3）當(dāng)、閉合時(shí)，根據(jù)求出輸出功率．當(dāng)開關(guān)、都閉合電路穩(wěn)定時(shí)，電容器兩端的電勢(shì)差為零，結(jié)合Q=CU求出電容器所帶的電荷量；

（1）當(dāng)開關(guān)閉合、斷開電路穩(wěn)定時(shí)，電源消耗的總功率為

代入數(shù)據(jù)：①

當(dāng)開關(guān)、都閉合電路穩(wěn)定時(shí)

電源消耗的總功率

代入數(shù)據(jù)：②

聯(lián)立①②解得電源的電動(dòng)勢(shì)E=4V，內(nèi)電阻

（2）當(dāng)開關(guān)閉合、斷開電路穩(wěn)定時(shí)，外部總電阻

干路上總電流

電容器兩端電壓和電阻兩端電壓相同

電容器所帶的電荷量為

（3）當(dāng)開關(guān)、都閉合電路穩(wěn)定時(shí)，外部總電阻

干路上總電流

電源的輸出功率

當(dāng)開關(guān)、都閉合電路穩(wěn)定時(shí)，電容器兩端電壓為0

所以電容器所帶的電荷量為Q=0