课外拓展



如何分析含容电路

分析含容电路时必须明确电容器的几个状态

暂态:电容器接入电路后,若滑片滑动、电键通断、电路故障等电路变化时,都会引起电容器的充、放电.该过程持续时间很短暂,称为暂态.

稳态:电路稳定时,其电容器上电压稳定,电容器带电荷量将保持不变.与电容器直接串联的电阻(无论阻值多大)都只相当于导线将电容器接通;电容器所在支路无电流,该支路相当于断路,电容器两板间电压等于其所在支路的电压;电容器与电阻并联接入电路时,电容器两板间电压就是与其并联的电阻两端电压.

连续变化:若电容器上加一个连续变化的电压,则电容器的带电量也会连续变化,这时电容器上有持续的充电电流或放电电流.

例:如图电路中,不计内阻的电源电动势E=6.0V,电阻,电容器电容,闭合S待电路稳定后,用电压表测R1两端电压,其稳定值

求:(1)该电压表的内阻;

  (2)电压表的接入使电容器的电量变化了多少.

解析:

  电路稳定后电容器相当于断路,与电容器相连接的电阻R3相当于导线.电压表接入前后,电容器上电压UC与R2的电压相等.

  (1)设电压表内阻为RV,则R1与RV并联的总电阻

  串联电路的电压分配

  代入数据求得电压表的内阻

  (2)电压表接入前,由串联电路的电压分配

  求得:

  接入电压表后电容器的电压

  电容器的电量变化

  代入求得

点评:

  电容器是一个储能元件,在充、放电时要形成的充、放电电流.电容器稳定后相当于阻值无穷大(理想不漏电情况)的元件,在电路中是断路;简化电路时可以去掉它,简化后若要求电容器所带电量时,再在相应位置补上电容器.

注意:

  电路变换后,电容器上的带电情况一般发生变化,电压变化时可能会使电容器被击穿,被击穿后的电容器可看成一根短路线.

 
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