含電容電路問題

1、如何求解含電容電路問題陜西吳起高級(jí)中學(xué) 717600趙筱崗 摘要：電容器有隔直流的作用，同時(shí)是聯(lián)系恒定電流、電場(chǎng)、磁 場(chǎng)、電磁感應(yīng)現(xiàn)象的紐帶和橋梁。關(guān)鍵詞：電容 恒定電流 充電 放電 電壓在直流電路中，當(dāng)電容器充、放電時(shí)，電路里有充、放電電 流，一旦電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，電容器在電路中就相當(dāng)于一個(gè)阻值 無窮大的元件，在電容器處電路可看作是斷路，簡(jiǎn)化電路時(shí)可去 掉它，簡(jiǎn)化后若要求電容器所帶電量時(shí)，可接在相應(yīng)的位置上， 分析和計(jì)算含有電容器的直流電路時(shí)，需注意以下兒點(diǎn)：1、電路穩(wěn)定后，由于電容器所在支路無電流通過，所以在此 支路中的電阻上無電壓降。因此，電容器兩極間的電壓就等于該 支路兩端的電壓。2、

2、當(dāng)電容器和電阻并聯(lián)后接入電路時(shí)，電容器兩極間的電壓 與其并聯(lián)電阻兩端的電壓相等。3、電路的電流、電壓變化時(shí)，將會(huì)引起電容器的充（放）電, 如果電容器兩端電壓升高，電容器將充電，如果電壓降低，電容 器將通過與它連接的電路放電。下面舉兒個(gè)例子加以說明：例1如圖1所示，已知電源電動(dòng)勢(shì)E=12V,內(nèi)電阻廠=g, & = 3G, R2 = 20, R3 = 5C, G = 4“F, C2 = 1/zF，求（1）電鍵s閉合后，g，C2所帶電量？（2）電鍵S斷開后通過乩的電量為多少?圖1解析：電流穩(wěn)定后，cc2都相當(dāng)于斷路，去掉q和根 據(jù)歐姆定律和電容定義式得=1.6xlO"5C, Qa

3、=1.0xl0'5C,i2開關(guān)s斷開后則電容器都相當(dāng)于電源向閉合回路放電，電容器的 電量都通過各自的回路，回路1中通過乩的電量Q =QC =1.6xlO_5C,回路 2 中Q2 =Qc> =1.0x10_5C,則電源斷 開后，通過凡的電量° = Q+Q=2.6x10-'C為。例2如圖2所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E = 3.0V ,內(nèi)阻r = 1.0Q,電阻& =10C, R2=3OQ./?4 =350,電容器的電容C = 100/zF ,電容器原來不帶電。求接通S后流過心的總電量？解析：山電阻的串并聯(lián)公式得閉合回路的總電阻為RJR/RJ +& +

4、 /?2 + /?3曲歐姆定律得通過電源的電流為/ =%電源的路端電壓 U = E-Ir電阻乩兩端的電壓(7、(/通過的總電量就是電容器的電量Q = CU'由以上各式并代入數(shù)據(jù)解得Q = 2.0xl0-4C當(dāng)電鍵S未連通時(shí)，雖然有電流通過&、念和/?3,但沒有電 流通過心。由于電容器原來不帶電，電容器兩極間也無電壓，接 通電鍵S,電容器將被充電，充電電流流過心，隨著電容器極板 上電量的增大，電容器兩極間的電壓也增大，通過心的充電電流 減小，當(dāng)電容器兩極間的電壓等于心兩端的電壓時(shí)，電容器充電 完畢，心中的電流消失，這時(shí)電容器所帶的電量就是流過心的總 電量，它由電容器兩極板間的電壓決定，而電容器兩極板間的電 壓就是心兩端的電壓，只要求出心兩端的電壓，電容器的電量便 可求得。當(dāng)電容器充電完畢后，即使電鍵S是閉合的，電阻心中也無 電流，這時(shí)凡和心串聯(lián)，再與&并聯(lián)然后與電源的內(nèi)阻廣串聯(lián)， 成為閉合電路的總電阻，問題迎刃而解。通過以上兩例的分析，應(yīng)要求學(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)中要注重分 析，綜合和比較，如果只是注重掌握孤立的知識(shí)點(diǎn)，沒有去理解 各知識(shí)點(diǎn)之間可能存在的聯(lián)系，在面對(duì)實(shí)際問題時(shí)就有可能迷