Question

10．如圖所示，E=18V，內(nèi)電阻可忽略，電阻R₁=6Ω，R₂=3Ω，電容器的電容C₁=6μF，C₂=3μF，當開關(guān)S斷開時，電容器C₁上的帶電量為多少？當開關(guān)S閉合后，電容器C₁上的帶電量如何變化？

Answer 1

分析 當開關(guān)S斷開時，電路不通，電容器C₁的電壓等于電源電動勢，根據(jù)Q=UC求出電量，當開關(guān)S閉合后，電阻R₁、R₂，串聯(lián)，電容器C₁的電壓等于R₁的電壓，根據(jù)歐姆定律求出R₁的電壓，再根據(jù)Q=UC求出電量，即可求出電容器C₁上的帶電量如何變化．

解答 解：當開關(guān)S斷開時，電路不通，電容器C₁的電壓等于電源電動勢，則U₁=E=18V，電容器C₁上的帶電量${Q}_{1}=C{U}_{1}=6×1{0}^{-6}×18=1.08×1{0}^{-4}C$，
當開關(guān)S閉合后，電阻R₁、R₂，串聯(lián)，電容器C₁的電壓等于R₁的電壓，
則電容器電壓${U}_{2}=\frac{{R}_{1}}{{R}_{1}+{R}_{2}}E=\frac{6}{9}×18=12V$，
電容器C₁上的帶電量${Q}_{2}=C{U}_{2}=6×1{0}^{-6}×12=7.2×1{0}^{-5}C$，
則$△Q{=Q}_{1}{-Q}_{2}=1.08×1{0}^{-4}-$7.2×10^-5C=3.6×10^-5C
答：電容器C₁上的帶電量減小3.6×10^-5C．

點評 本題是含容電路，關(guān)鍵確定電容器的電壓．電路穩(wěn)定時電容器的電壓等于與之并聯(lián)的電路兩端的電壓，難度適中．