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1、含有电容的直流电路问题第五明哲 今年在进行恒定电流教学中发现,学生对含有电容的直流电路问题,感到很头疼,一遇到计算题,就茫然失措。分析其原因,是没有很好地理顺解题思路,那麽如何解决这类问题呢?对初学者,具体地说要做到“三能”: 一、能识电路图。 就是要识别电容器在直流电路中的连接形式(包括绘画等效电路图)。如图,电容与电阻串联接入电路;如图,电容与电阻并联接入电路。 二、能牢记电容器的特点。在直流电路中,电容器所起的作用相当于电键断开时的情况,即电容器起隔直流作用。这样与电容器相连的那部分电阻可是作无电阻的导线处理,以方便于求电容器两极板间电势差。 三、能确定电容器两极板电势差。 只要能确定电
2、容器每一极板对同一参考点(如电源负极)的电势高低,就能顺利确定两极板间电势差。例如图所示,当电键断开和闭合时,电容器电量变化库仑。 解:当电键断开时,1与2串,2与串,然后并联接入电路。此时整个电路无电流,1与2可作导线处理。则、两点等电势,则、两点等电势(参见等效电路图),由此可得1电容两极板间电势差为: 故 当电键闭合时,由于1、2不能通过直流电,故1、2导通与电源构成闭合电路,1与1并,2与2并,1与2串。所以,电容器1电容两极板间电势差就等于1两端电势差(参见等效电路图5),即: 故 所以,电键K断开和电键闭合时电容器1电量变化为: “”表明电量减少。 例如图所示,1,2=,=,1F,21F,则他们带电量分别为和。 解:直流电不能通过1、2,故2中无电流,2可作为无电阻的导线处理(与上题电键闭合时的电路相同)。因此有,电容器1、2两极板间电势差分别等于1、3两端电势差。1与3导通时,1与3串联,所以, 故 例如图所示,已知电源电动势为12,内电阻为,1,2=,3=,1F,21F,则1带电量为,带电量为。 解:由于电容1、2的隔直作用,3中无电流,等效电路如图9所示,此时2两极板间电势差就等于2上电压降,1两极板间电势差就等于1与2上电压降之和。故 所以, 由上述例题可以看出,只要做到了前文所说的“三能”,理顺了思路,就可以顺利地最终用解题了。摘自烛光小屋