Question

【題目】如圖所示，電源電動勢E＝10 V，內(nèi)阻r＝1 Ω，R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，C＝30 μF.

(1)閉合開關(guān)S，求穩(wěn)定后通過R1的電流．

(2)然后將開關(guān)S斷開，求電容器兩端的電壓變化量和流過R1的總電荷量．

(3)如果把R2換成一個可變電阻，其阻值可以在0～10 Ω范圍變化，求開關(guān)閉合并且電路穩(wěn)定時，R2消耗的最大電功率．

Answer 1

【答案】

【1】 1A

【2】 1.2×10－4C

【3】 6.25W

【解析】

(1)穩(wěn)定時，電容看做斷開狀態(tài)，電路中的電流：I＝＝A＝1A

(2)S閉合，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)時，電容器兩端的電壓：

U＝IR2＝1×6V＝6V

斷開后，電容器兩端的電壓為10V

所以ΔU＝4V

流過R1的總電量為：

ΔQ＝ΔU·C＝4×30×10－6C＝1.2×10－4C

(3)當R2＝R1＋r＝4Ω時，R2消耗的電功率最大，P2＝E2/4(R1＋r)＝6.25W