Question

13．图示闭合电路，电源电动势E=6V，内阻r=0.6Ω，电阻R₁=3Ω，R₂=2Ω，电容器的电容C=20uF．求断开开关S后通过电阻R₁的电流方向及电量．

Answer 1

分析 先求出开关闭合时电容器的带电量．断开开关时，电容器通过两个电阻放电，两个电阻并联，根据并联电路中电流与电阻成反比求解电量．

解答 解：开关闭合时，两个电阻并联，并联电阻为 R=$\frac{{R}_{1}R2}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=$\frac{3×2}{3+2}$=1.2Ω
路端电压为 U=$\frac{R}{R+r}$E=$\frac{1.2}{1.2+0.6}$×6V=4V
电容器的带电量  Q=CU=4×2×10^-5C=8×10^-5C
电容器上极板带正电，下极板带负电．
当开关断开时，通过电阻R₁的电流方向向左．
根据$\frac{{I}_{1}}{{I}_{2}}$=$\frac{{R}_{2}}{{R}_{1}}$得：$\frac{{I}_{1}}{{I}_{2}}$=$\frac{2}{3}$
由q=It得：通过R₁、R₂的电量之比为：$\frac{{q}_{1}}{{q}_{2}}$=$\frac{{I}_{1}}{{I}_{2}}$=$\frac{2}{3}$
又 q₁+q₂=Q
解得通过电阻R₁的电量为  q₁=$\frac{2}{5}$Q=3.2×10^-5C
答：断开开关S后通过电阻R₁的电流方向向左，电量为3.2×10^-5C．

点评 对于电容器电路，要确定出电压，求出电量．明确电容器的电压等于与之并联的电路两端电压．电容器放电时相当于电源，要理清电路的连接关系．