Question

如右圖所示，電源電動勢E＝10V，內阻r＝1Ω，R₁＝3Ω，R₂＝6Ω，C＝30μF．

小題1:閉合開關S，求穩定后通過R₁的電流．
小題2:然后將開關S斷開，求電容器兩端的電壓變化量和流過R₁的總電量．
小題3:如果把R₂換成一個可變電阻，其阻值可以在0～10Ω范圍變化，求開關閉合并且電路穩定時，R₂消耗的最大電功率．

Answer 1

小題1:1A
小題2:1.2×10^－4C
小題3:6.25W

(1)穩定時，電容看做斷開狀態，電路中的電流：I＝＝A＝1A
(2)S閉合，電路處于穩定狀態時，電容器兩端的電壓：
U＝IR₂＝1×6V＝6V
斷開后，電容器兩端的電壓為10V
所以ΔU＝4V
流過R₁的總電量為：
ΔQ＝ΔU·C＝4×30×10^－6C＝1.2×10^－4C
(3)當R₂＝R₁＋r＝4Ω時，R₂消耗的電功率最大，P₂＝E²/4(R₁＋r)＝6.25W