Question

【題目】如圖所示的電路中，，當(dāng)開關(guān)S1閉合，S2斷開電路穩(wěn)定時(shí)，電源消耗的總功率為，當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合，電路穩(wěn)定時(shí)，電源的總功率為4W，求：

（1）電源電動勢E和內(nèi)電阻r；

（2）當(dāng)S1、S2都閉合時(shí)電源的輸出功率

（3）當(dāng)S1閉合，S2斷開時(shí)，電路穩(wěn)定后電容器所帶的電荷量為多少？

Answer 1

【答案】（1）4V （2）3.5W （3）

【解析】

當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開電路穩(wěn)定時(shí)，R2和R3串聯(lián)，當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合電路穩(wěn)定時(shí)，R1和R2并聯(lián)，再與R3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勢和內(nèi)電阻；當(dāng)S1、S2閉合時(shí)，根據(jù)P=I2R求出輸出功率；當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開電路穩(wěn)定時(shí)，電容器與并聯(lián)在R2兩端，電容器板間電壓等于R2兩端的電壓，由Q=CU求出電容器所帶的電量。

（1）當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開電路穩(wěn)定時(shí)，電源消耗的總功率為：

代入數(shù)據(jù)有：

當(dāng)S1、S2都閉合時(shí)，有：

電源消耗的總功率為：

代入數(shù)據(jù)有：

聯(lián)立解得：E=4V r=0.5Ω

（2）當(dāng)S1、S2都閉合時(shí)，，外部總電阻，

干路上總電流：

電源的輸出功率：

（3）當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開時(shí)，電路穩(wěn)定后，外部總電阻

干路上總電流：

電容器兩端電壓：

電容器所帶的電荷量為：