1、http:/786c79f7f2a9bfb8606ebc10c8e870d3.pdf-第 1 页 共 5 页含容电路是常见的电路分析题,且有一定难度。下面对常见的题型进行分析希望能从中得到一些规律。电路分析一般规律:1、部分电路、全电路欧姆定律;串、并联电路的一般关系;电动势与内外电压的关系2、路端电压与外阻的关系3、电源输出功率与内外电阻的关系4、关于对称电路的基本关系处理含容电路的一般规律:1、电容器在直流电路中是断路,对电路没有作用,分析时可以等效于拆去电容器,从而简化电路。2、电容器两极的电压等于与它并联电路的电压。3、当电容器与电阻串联时,电阻两端不分电压。例题分析:例 1、如图所示
2、,C 1=6F C2=3F R1=6 R2=3总电压 U=18V 求:电键 K 断开时电键两端的电压及电键闭合时电容器电量的变化解析:当电键断开时,由于电容器的存在,整个电路断路,两电阻两端没有电压,所以电键上端的电势和 D 相同,下端和 C 相同,因此,电键两端的电压等于 C、D 两端的电压,等于 18v此时 C1 两端的电压是 18v,所带电量为 Q1=6F 18v=108C当电键闭合时,两电阻串联,C 1 C2 两端的电压分别等于 R1 R2 两端的电压 C1 两端的电压 U1=2/3U=12V 所带电量变为 Q2=3F12v=36C所以,在电键闭合前后,C 1 所带电量变化为减少了 1
3、0836=72c例 2、电容器 C 极板水平放置,它和三个可变电阻及电源如图连接。今有一质量为 m 的油滴悬浮在两极之间静止不动,要使油滴上升可采取的办法是R2R118VC1C2C DR2R1R3http:/786c79f7f2a9bfb8606ebc10c8e870d3.pdf-第 2 页 共 5 页解析:由油滴在两极间静止可知,油滴所受电场力方向向上,大小等于其重力。要使其向上运动,必须增大电场力。所以要增大两极间电压。由图可知两极间电压等于 R3 两端的电压,所以增大 R3 或减小 R2 都能达到目的例 3、如图所示的电路中,电键均闭合,C 是极板水平放置的平行板电容器,极板间悬浮着一个
4、油滴,问断开那一个电键后油滴会向下运动。解析:要使油滴向下运动,应使电场力减小,则使电容器极板间场强减小。因为极板间距和正对面积都不变,所以需要减小电容器两极板间的电压。电容器两极板间电压等于 R3 两端的电压,且与它串联的电阻不分电压,所以打开 S1 不会影响电容器的电压;打开 S4 电容器与电源断开,电压保持恒定;打开 S2 电容器两端电压变成电源电动势,比原来增大;只有打开 S3 时电容器放电,最终电压变为零,所以油滴就会向下运动。例 4. 如图所示电路中,电源电动势为 ,内电阻不计,R 、R 、 R3、 的阻值都是 R,滑动变阻器R 的阻值可在 02R 间调节。当滑动变阻器的滑片P 由
5、其右端开始向左端滑动时,(1)分析和判断电容器 C 的充、放电情况;( 2)分别计算 P 在右端点和左端点时,电容器 C 的带电情况。解析:电容器 C 的带电量由图中 M、N 两点的电势差与电容的乘积决定。如果 M 点的电势高于 N 点电势,则 C 的上板带正电,下板带负电;如果 M 点电势低于 N,则上板带负电,下板带正电;如果M、N 两点电势相等,则 C 不带电。若电容器两板有电势差,且电势差逐渐增大,则电容器 C 在充电,反之则是电容器 C 放电。解:(1)电路中有两条电流通路 AMB 和 ANB。已知 R = R = R3=R,R 在 02R 之间。当变阻器滑片 P 在最右端时, R
6、=0,M 点电势低于 N 点电势,C 上有一定的电势差;当滑片 P 移到 R =R 位置时,M、N 两点电势相等,C 上电势差为零;当滑片 P 移到变阻器最左端时, R =2R,M 点电势高于 N 点电势,C 上有一定电势差。电容器 C 上的电势差的变化是由一定电势差减小到零,以后电势差又增大,所以 C 上电量是先减小后增大,也就是先放电后R3s2s1 s3s4http:/786c79f7f2a9bfb8606ebc10c8e870d3.pdf-第 3 页 共 5 页充电的过程。(2)设电容器的电容为 C,设 B 点电势为零P 在右端时, R =0,M、N 两点的电势分别为 UMN02,。两点
7、的电势差 UMN2,M 点电势低于 N 点电势。电容器带电量 QCUM2, M 板带负电,N 板带正电。P 在左端时: R4,M、N 两点电势分别为 UM23, N。两点电势差 UMN6,M 点电势高于 N 点电势。电容器带电量 QCUM6,M 板带正电,N 板带负电。说明:注意桥式电路中,桥两端电压的求法跟踪练习:1、如图所示的电路中,要想使灯泡变暗,可以如何变化电阻答案:增大 R1 或减小 R22、如图所示是一个电池、电阻和平行板电容器组成的串联电路。在增大电容器两极板间距离的过程中A、电阻中没有电流流过B、电容器的电容变小C、电阻中有向右的电流D、电阻中有向左的电流R2R1http:/7
8、86c79f7f2a9bfb8606ebc10c8e870d3.pdf-第 4 页 共 5 页3、如图所示电路接在电动势为 4v、内阻为 1的直流电源两极,三个电阻的阻值均为 4,电容器的电容为 30F ,电流表为理想电表,求电容器所带电量及电流表的读数答案: 96C 0.8A4、如图所示 R1=2R2=010 R3=20。当 R2 由 2 变到 7 的过程中,流过 R3 的电量是多少答案:10C5、如图所示,增大 R1,电流表、电压表示数将如何变化6、如图所示要使 R 消耗的功率最大,R 应为多大?要使 r1最大 R 应多大?已知滑线电阻 R=10 固定电阻 r1=9 电源内阻 r2=3答案
9、:10 、 07、如图所示,1、2、3 三个电阻的阻值分别为2、4、10,电源电动势为 15v 内阻为 2。问当R2的滑片在什么位置时电容器所带电荷量最大8、如图所示 电源电动势为 10v,内阻不计,1、2、3 三个电阻阻值分别为3、2、10;1、2 两电容器电容分别为 1F 、4F;当电键闭合足够长时间后两电容器所带电量分别为多少?当电键断开后通过 R2 的电量为多少?AR2R1R3R2R1R3 vAR r1112111121r2R1R2R3http:/786c79f7f2a9bfb8606ebc10c8e870d3.pdf-第 5 页 共 5 页答案:4C , 40C , 44C9、如图所
10、示 EF、GH 为平行金属导轨,其电阻不计,电容器、电阻器以及可在导轨上滑动的导体横杆如图所示连接,匀强磁场垂直导轨平面向里,若使通过电容器、电阻器的电流方向分别向上、向下,则横杆应:A、加速向右滑动 B、加速向左滑动C、减速向右滑动 D、减速向左滑动10、 (1)如图所示 EF、GH 为平行金属导轨,其电阻不计,导轨平面内存在垂直于导轨平面的磁场,两导轨间有一导体棒可沿导轨滑动导体棒上接有一个理想电压表,当导体棒向右滑动时,问电压表有无示数(2)上题中,若两导轨在 EG 间用一导线相连,电压表的示数情况又如何?(3)上题中,若将电压表接在 EG 间,然后让导体棒在导轨上滑动,电压表示数和上题中有何不同?R1 R2R3C1C2VE FG HE FG H