物理競(jìng)賽《交流電》題庫(kù)

1、物理競(jìng)賽《交流電》題庫(kù)49057.從同一交流電路上接出兩個(gè)支路（圖4949（a）），一支路上串一個(gè)無(wú)泄漏電阻的電容器C；另一個(gè)支路上串一個(gè)無(wú)電阻的電感線圈L，問(wèn)AB和CD之間有怎樣的作用力？解:如圖4949（b）。設(shè)電容器C的容抗為CX，電感線圈的感抗為L(zhǎng)X，交流電壓tUUm??sin。由于在純電容電路中，電流相位比電壓超前2?，所以通過(guò)AB的電流????????2sin1??tXUiCmtXUCm??cos又由于在純電感電路中，電流相

2、位比電壓滯后2?。所以通過(guò)CD電流??????????2sin2tXUiLmtXULm?cos??所以通過(guò)AB的電流方向與通過(guò)CD的電流方向相反，它們之間的作用力為斥力。49058.如圖4950（a）所示電路中，R1=2歐姆，R2=4歐姆，R3=4歐姆，C1=2微法，線圈電感L=0.5亨利，電阻r=4歐姆，ε=12伏，求：（1）K接通的瞬時(shí)各支路的電流和各元件上的電壓；（2）穩(wěn)定后各支路的電流和元件上的電壓；（3）定性地畫出開(kāi)關(guān)接通后電

3、容電感中電流變化情況。解:（1）K接通時(shí)，線圈L中的電流由零增大，電流變化最快，因而兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大。此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)反抗電流增大，故K接通瞬時(shí)，L中的電流L=0，即L相當(dāng)斷路。對(duì)電容C來(lái)說(shuō)，K接通的瞬時(shí)，極板上無(wú)電荷，因而兩端的電壓為零，即C相當(dāng)短路。故電容的總電阻為44444232321????????RRRRRR（歐）ACBDCL圖4949（a）ACBDCL2i1i圖4949（b）6?LU（伏）6?CU（伏）（3）開(kāi)關(guān)接通后，電容

4、、電感中電流的變化情況如圖4950（b）所示。49059.如圖4951（a），二極管D1和D2都是理想的，兩個(gè)直流電源E1和E2的電動(dòng)勢(shì)都是ε0=1.5，其內(nèi)阻不計(jì)，自感線圈L的直流電阻不計(jì)。最初，開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，電容器的電壓為UAB=U0（U0?0），閉合S，系統(tǒng)達(dá)到平衡后，電容器上的電壓變?yōu)閁′AB=1，試求U0=？分析：分析：閉合S后，電容器上的電壓由ABU變?yōu)?ABU，電容器的帶電狀態(tài)發(fā)生變化，是因?yàn)橛型ㄟ^(guò)圖示電路的電流所致。由于最

5、初00??UUAB，而0U的作用不可能使二極管2D導(dǎo)通，只可能使1D導(dǎo)通，這樣，顯然應(yīng)有VU5.100???。對(duì)于閉合S后由C、L、1D、1E組成的回路，由于1D導(dǎo)通，故加在自感線圈兩端的兩壓為0???ABLUU，就是這個(gè)電壓LU使L中的電流發(fā)生變化，且與L中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)相抗衡，這樣，從電流電壓變化的關(guān)系來(lái)看，這個(gè)電路可等效為一個(gè)LC振蕩電路，如圖4951（b）所示。由振蕩電流的變化規(guī)律知：S剛閉合時(shí)，電路中的電流和線圈兩端的電壓分