Question

下图电路中，电源电动势E＝10 V、内阻忽略不计，定值电阻R₁＝4 Ω，R₂＝6 Ω，电容C＝30 μF.

(1)闭合开关S，电路稳定后通过电阻R₁的电流多大？

(2)然后将开关S断开，求这以后流过电阻R₁的总电量？

(3)开关S断开以后，电源还输出多少电能？

Answer

(1)1 A (2)1.2×10－4 C (3)1.2×10－3 J

【解析】(1) 闭合开关S后，电路达到稳定时，电容器相当于断路，由闭合电路欧姆定律知，通过R1的电流为：I＝＝1 A.

(2)断开前，电容器两极上电压等于R2两端的电压，即：UC＝IR2＝1×6 V＝6 V，

电容器的带电量为：Q＝CUC＝30×10－6×6 C＝1.8×10－4 C.

S断开后，电容器两极间电压等于电源电动势E，其带电量为：

Q′＝CE＝30×10－6×10 C＝3×10－4 C，

流过R1的总电量等于电容器带电量的增加量，即：ΔQ＝Q′－Q＝1.2×10－4 C.

(3)开关断开以后，电源又释放的电能为：E电＝ΔQE＝1.2×10－4×10 J＝1.2×10－3 J.