Question

18．如圖，ε=10V，C₁=C₂=30μF，R₁=4Ω，R₂=6Ω，電源內(nèi)阻不計(jì)，先閉合S，待電路穩(wěn)定后，再斷開(kāi)S，則斷開(kāi)S后流過(guò)R₁的電量是多少？

Answer 1

分析 當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，R₁與R₂串聯(lián)，電容器C₂短路，C₁與R₂并聯(lián)，故C₁兩端的電壓與R₂兩端相連；
當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，電路斷開(kāi)，兩電容器均與電源相連，故兩電容器充電，通過(guò)R₁的電量等于兩電容器上增加的電量．

解答 解：開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電路中電流I=$\frac{E}{{R}_{1}+{R}_{2}}=\frac{10}{4+6}$=1A；
R₂兩端的電壓U=IR₂=6V；
故電容器C₁上的帶電量Q₁=UC=6V×30μF=1.8×10^-4C；
當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后，兩電容器直接與電源相連，電壓均等于電源的電動(dòng)勢(shì)；
故兩電容上的電量Q_總=2×E×C=2×10V×30μF=6.0×10^-4C；
故通過(guò)R₁的電量△Q=Q_總-Q₁=4.2×10^-4C
答：斷開(kāi)S后流過(guò)R₁的電量是4.2×10^-4C．

點(diǎn)評(píng) 本題要注意電路的結(jié)構(gòu)，當(dāng)電路開(kāi)始變化時(shí)，電容器充放電，電路中有電流存在；而當(dāng)電容器穩(wěn)定后，電路相當(dāng)于斷開(kāi)．