电容器Q与C2的带电量之比为多少,分析:电容器CCz断路后三个电阻串联,故Q与私、私部分并联,C2与i2、i3部分并联。那么2动态含容电路的分析由滑动变阻器触头滑动引起的动态电路中,分析时注意电容器的充、放电规律与电路动态规律的关,将题目中的值代人该式有7G =4.9xl9A.由于电容器左板带正电,故放电过程中G表中的电流方向必向左。
例4.位于同一水平面内的两根平行金属导轨间距为/,导轨左端连一个耐压足够大的电容器,电容为C;放在导轨上的导体杆d与导轨接触良好,d在平行导轨平面的水平力作用下从静止开始匀加速运动,加速度为a;强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面竖直向下,导轨足够长,不计导轨、连线及各接触处的电阻,不计摩擦。求从导体杆开始运动经过时间4内电容器吸收的能量。
分析:经过时间t导体杆d的速度为=扣,导体杆切割磁感线产生的感应电动势为:* =Bh;=BZaf,电容器上电压L/=*=BZat,则电容器电量=CLT =CMat,故Q随i成正比例增加,因而电路中将出现稳定的充电电流/,在Ai内电容器上电量增加△=0板带正电又与P点相连。当闭合二开关后,二电容器体杆d向右运动时受到向左的安培阻力为= =CB2Z2a必为定值,经过时间z导体杆的位移s=也2/2,故克服安培阻力F做功为:W=R由开关的开、闭引起电路的充、放电问题分析时,在充电过程中电容器C相当于一个用电器,在放电过程中电容器C相当于一个电源。
元件的参数如所示,电源的内阻不计,当S闭合时求通过开关S的电量为多少,器均不带电,S闭合电容器充电中C的右板必带正电,2C的上板带正电,其电量均是通过s而获取的,所以通过S的电量应为电路稳定后C、2C上电量的总和。
极板上的电荷将发生中和而后又重新分配,直到M点与O点电势相等,iV点与P点电势相等而达到新的平衡为止。所以中和后还剩的电荷量为Q=Qa-Qb=1xl(T5C,且A、B二电容器的上板均带正电;达到新的平衡后二电容器的电压必相等,故有= =Q.其中Qa'、Qb'分别表示达到新的平衡2.5xl5C;此时二电容器的电压均为1/=Q'/C =2.5V,所以二开关闭合后M点的电势比iV点高2.5V.(4)电容器中介质变化引起的动态问题:注意研究介质变换前、后电容器的有关物理量的变化以及变化过程中相适应的物理规律。
A、B间距6cm,电势差保持为300V,现将一块3cm厚的矩形空腔导体放人A、S板尚,它的左侧面P与A平行正对且离AL板1cm,则A、B二板正中央一点的电势因此而发生怎样的附:在例1中求当S断开时通过的电量各为多少,分析:在S断开前C|的下板及c2的右板均带正电,且电量如前示;当断开3后Ci将通过i2、i3放电,(*将通过放电,故通过a的电量必电容器连接中引起的电荷的中和与再分配问题:分析时应当注意电荷达到新的平衡时电容器所具有的电压特性。
A的电容CA开情况下,分别给电容器A、B充电,且充电后Af点的电势比N点篼5V,C>点电势比尸点低5V;然后将Si、S2均接通,求接通后M点电势比JV点高多少,分析:充电后二电容器的带电量为==变化,分析:在二极板间没放导体腔前,板间为匀强电=300V,则电场强度为000V/m,那么此时点的电势=150V.当放人空腔导体后,导体将受A」
间电场的作用而产生静电感应从而最终使空腔导体达到静电平衡,因此腔内电场强度为,整个空腔成为一个等势体,故O点的电势U=Up=LTq.而且AP与QB之间的电场强度相等,设为则有*'=Ua(5)由电容器结构变化引起的动态问题:分析中注意当电容器始终与电源相连接时,在结构变化过程中电容器两端的电压必定不变;当电容器充电结束后与电源断开,则在结构变化过程中电容器的带电量必定不变而且结构的变化将首先引起电容器电容的变化,从而导致其它物理量也发生相应的变化。
例8.平行板电容器电容为C,两板间距为心电源电动势为
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