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。 只要能确定电容器每
2、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
3、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