問題詳情:
在如圖所示的電路中,電源提供的電壓U=20V保持不變,R1=10Ω,R2=15Ω,R3=30Ω,R4=5Ω,電容器的電容C=100μF,求:
(1)開關S閉合前,電容器所帶的電荷量;
(2)閉合開關S後流過R3的總電荷量.
【回答】
解:(1)閉合電鍵K之前,R1與電源形成閉合迴路,根據閉合電路歐姆定律得電路中的電流為:I1===2A
電容器的電壓等於R1的電壓為:UC=I1R1=2×10V=20V
所以電容器帶電量為:Q1=CUC=20×10﹣4C=2×10﹣3C
根據電流的方向可知,電容器上極板電勢高,帶正電,下極板電勢低,帶負電.
(2)閉合電鍵K後,R2和R4串聯後與R1並聯,R3上沒有電流流過,C兩端電壓等於R4的電壓.==V=5V
則得電容器的帶電量為:Q2=CUC′=5×10﹣3C.
因為U1>U2,外電路中順着電流方向電勢降低,可知電容器上極板的電勢高,帶正電,下極板的電勢低,帶負電.
所以閉合電鍵K後,通過電阻R3的總電量為:Q=Q1﹣Q2=1.5×10﹣3C.
答:(1)閉合電鍵K之前,電容器帶電量為2×10﹣3C.
(2)閉合電鍵K後,通過電阻R3的總電量是1.5×10﹣3C.
知識點:未分類
題型:計算題