Question

【題目】如圖所示電路中，，，，，當開關閉合、斷開電路穩定時，電源消耗的總功率為，當開關、都閉合電路穩定時，電源消耗的總功率為，求：

電源電動勢E和內阻r；

當閉合，斷開，電路穩定后，電容器所帶的電量為多少；

當、都閉合電路穩定時，電源的輸出功率及電容器所帶的電量各為多少？

Answer 1

【答案】（1）4V，0.5Ω；（2）6×10-5C；（3）3.5W，0

【解析】

（1）當開關閉合、斷開電路穩定時，和串聯．當開關、都閉合電路穩定時，和并聯，再與串聯，結合閉合電路歐姆定律以及功率的公式求出電源的電動勢和內電阻；（2）當開關閉合、斷開電路穩定時，電容器與并聯在兩端，電容器板間電壓等于兩端的電壓，由Q=CU求出電容器所帶的電量；（3）當、閉合時，根據求出輸出功率．當開關、都閉合電路穩定時，電容器兩端的電勢差為零，結合Q=CU求出電容器所帶的電荷量；

（1）當開關閉合、斷開電路穩定時，電源消耗的總功率為

代入數據：①

當開關、都閉合電路穩定時

電源消耗的總功率

代入數據：②

聯立①②解得電源的電動勢E=4V，內電阻

（2）當開關閉合、斷開電路穩定時，外部總電阻

干路上總電流

電容器兩端電壓和電阻兩端電壓相同

電容器所帶的電荷量為

（3）當開關、都閉合電路穩定時，外部總電阻

干路上總電流

電源的輸出功率

當開關、都閉合電路穩定時，電容器兩端電壓為0

所以電容器所帶的電荷量為Q=0