含容电路的分析与计算

1、含容电路的分析与计算乂並野¥筋¥ -aW辭甲*9¥矽'/辭D¥鈔甲'V(WIOMW3W '帽W护低谿陀 汕甲帽凱絲卿'S紬匏禅朗鯛濮臨 斛d第期酣0删酣瓣 伸辦Y爭地帥呂帥-釉輒询畸細-那世軀酬【酗【思维启迪】将闭合圆环电阻等效为优弧和劣弧的并联,明确在图示位置时并联电阻最大，然后再分析滑动头P由加点 经点移到q点的过程中电阻两端的电压的变化，最后确定电容器所带电荷量的变化情况.【尝试解答】在上图所示位置时并联电阻最大，从加点到图示位置过程中圆环总电阻增大，从图示位置到q位置过程中环总电阻减小，则电阻两端的电势差先减小后增

2、大，即电容器上的电压先减小后增大，由C=%,可知电容器C所带的电 荷量先减小后增大，。对【答案】C在求解含有电容器的电路问题时，首先应弄清电路结构，准确地判断和求出电容器两端的电压其有效方法 是：确定电容器与哪个电阻并联，电容器两端电压始终与该电阻 两端电压相同.巖宀1S霊鹭：B .Q .K 噩K-ss霊黑臺 J 亘 utesm - .V (诫潼星餐ftss .fHliwM熹豈量童翼J£i-m解析:带电荷量为g的小球静止于水平放置的平行板电容器的正 中间,说明所受电场力向上，小球带负电，选项A正确;断开电键 启电容輻两端电压潮小，电容器的带电输量潮小,带电小霖所受 电场力减小,带电小

3、球向下运动，选项B. C正确D错误 答案:A、B、C【突破训练2 如图14所示,M、N是平行板 电容器的两个极板，Ro为定值电阻，Ri、R2 为可调电阻，用绝缘细线将质量为m、带正 电的小球悬于电容器内部闭合电键S,小球 静止时受到悬线的拉力为F,下列关于F的 大小变化的判断正确的是(A.保持R2不变，缓慢增大Ri时，F将变大 B保持Ri不变，缓慢增大R2时，F将变小 /N 一C.保持Ri、R2不变，减小平行板MN的间距，F将变大D.保持Ri、R2不变，减小平行板MN的间距，F将变小解析 由受力分析得若F电增大，则F变大，此时E增大若E 减小，F也减小.A：若人2不变，因为心与电容器串联，则&

4、amp;无论怎么变化，F 都不变，A错误.B： &不变，人2变大，则人2等效于电源电阻，尺2变大,则5。 减小，则E减小，F变小，B正确.C： R、人2不变，减小因为U不变，所以疋增大，F增大，C正确，D错误.答案BC含电容器电路的分析1.简化电路时可以把电容器处电路作为断路去掉，求电容器所带电荷量时再在相应位置补上.2.电路稳定后，与电容器同支路的电阻相当于导线.3电路中电流.电压的变化可能会引 起电容器的充放电若电容器两端电压升 高 > 电容器将充电；若电压降低 > 电容器 将通过与它连接的电路放电可由AQ = C AU计算电容器上电荷量的变化.4.在直流电路中，如果串

5、联或并联了电容器应该注意，在 与电容器串联的电路中没有电流，所以电阻不起降低电压的作 用，但电容器两端可能出现电势差；如果电容器与电源并联，电 路中有电流通过.电容器两端的充电电压不是电源电动势E,而 是路端电压U.5.在含容电路中，当电路发生变化时，除了要判断和计算 电容器两端的电压外,还必须判断电容器极板上极性的变化,防 止出现电容器先放电后反向充电的现象题后悟道解决含电容器的直流电路问题的一般方法(1)通过初末两个稳定的状态来了解中间不稳定的变化过程； 只有当电容器充、放电时，电容器支路中才会有电流，当电路 稳定时，电容器对电路的作用是断路；(3) 电路稳定时，与电容器串联的电阻为等势体

6、，电容器的电压为 与之并联的电阻两端的电压；(4) 在计算电容器的带电荷量变化时，如果变化前后极板带电的电 性相同，那么通过所连导线的电荷量等于始末状态电容器电荷量 之差；如果变化前后极板带电的电性相反，那么通过所连导线的 电荷量等于始末状态电容器电荷量之和.【例1】如图13所示的电路中，电源的电动势E = 6V,内阻r = l Q,电阻Ri = 3Q, R2=6Q,电容器的电容C = 3 6ptF,二极 管D具有单向导电性，开始时，开关Si闭合,S2断开.（1）合上S2，待电路稳定以后，求& Ri电容器上电荷量变化了多少? 合上S2,待电路稳定以后 再断开S1,求断开S1后流过 Ri

7、的电荷量是多少？【例5如图13所示的电路中，电源的电解析 设开关Si闭合，S2断开动势E=6V,内阻r=lJ2,电阻&= 时，电容器两端的电压为"，干路3 Q, R2=6 ft,电容器的电容C=36电流为厶，根据闭合电路欧姆定律pF,二极管D具有单向导电性，开始时, 开关Si闭合，S2断开E有厶=瓦石=15A合上S2，待电路稳定以后，求电容器®=Mi=45V上电荷量变化了多少？合上开关S2后，电容器两端电压为(2)合上S2,待电路稳定以后再断开S" 求断开S后流过R、的电荷量是多少？U29干路电流为厶根据闭合电路 p欧姆定律有2=2 A+t+rU冃瓷義=4

8、V所以电容器上电荷量减少了：Q=(U1-U2)C=1. 8X106 c【例5】如图13所示的电路中，电源的电动势E=6 V,内阻/=1Q,电阻设合上S2后，电容器上的3 J2, R2 = 6 J2,电容器的电容C=36电荷量为0,则pF,二极管D具有单向导电性，开始时，q=CUi = 1 44X105C 开关Si闭合，S2断开2合上S?,待电路稳定以后，求电容器再断开Si后，&和弘的电流上电荷量变化了多少？与阻值成反比，故流过电阻的 电荷量与阻值成反比.故流过电阻的电荷量为：(2)合上S2,待电路稳定以后再断开S" 求断开&后流过R.的电荷量是多少？【资源平台】含电容

9、电路的综合问题如图所示的电路中，电源电动势E=6.0 V,其内阻可忽略不计。电阻的阻值分别为Ri二2 4 kQ, R2=4. 8 kQ，电容器的电容04.7 p Fo1I-1nC1|E闭合开关S,待电流稳定后，用电压表测R1两端电压，其稳定值 为1.5 Vo（1）该电压表的内阻为多大？（2）由于电压表的接入，电容器的带电荷量变化了多少？【规范解答】（1）设电压表内阻为Rv5（右 +存Rv=4.8kQ(2)电压表接入电路前,电容器上电压为比=R? E = 4VQ=C址古坯8x10 5C电压表接入电路后，电容器上电压为U c=4.5 VQ=CUc=2.115xl0 5C所以电容器上电荷量増加了AQ=Q-Q=2.35x10 6C答案:(1)4.8 kQ(2)2.35x10 6 C变式训练2如图所示，电源电动势E=6V,内阻r=lfl, 电阻R1=2Q, R2=3 n, /?3 = 75Q,电容器的电容C=4“F开关S原来断开，现在合上开关S到电路稳定，试问这一过程中 通过电流表的电量是多少?R1人2解析：S断开，C相当于断路，心中无电流，C两端电压即 人2两端电压5= R +R +厂灭2 = 3 V.e=CL/