Question

在图18-1-9所示的电路中，线圈的电阻可忽略.电键断开后，试画出电容器极板a上的电荷量q随时间变化的关系图象.从S断开瞬间计时.

图18-1-9

Answer 1

如图

解析:

电路中电键闭合时，电路处于稳定状态，即电路中的电流为恒定电流.由于线圈的电阻可忽略，且电路中的电流恒定，故线圈内虽有电流，但其两端电压为零，因而与线圈并联的电容器的极板上无电荷.

    当电键S断开后，流过线圈的电流要减小，线圈即产生一个自感电动势以阻碍电流的减小.由于线圈与电容器并联而构成LC振荡电路，所以当电键S断开后，线圈中的电流并不马上消失，它将沿原方向流动而给电容器充电，所以线圈中的电流将逐渐减小.根据线圈内原来电流的方向可知，S断开后的一段时间内电容器极板b上的正电荷量由零逐渐增大，相当于极板a上的负电荷量逐渐增大，当电容器极板电荷量达到最大值时，线圈内的电流减小为零；其后电容器通过线圈放电，极板上的电荷量再逐渐减小，如此电容器不断地充电和放电，LC振荡电路产生电磁振荡.由以上分析可知，从电键S断开瞬间开始计时，电容器极板a的电荷量q_a随时间变化的关系如下图所示.