專題含有電容器的直流電路分析

1、1專題：含有電容器的直流電路分析專題：含有電容器的直流電路分析電容器是一個(gè)儲(chǔ)存電能的元件。在直流電路中，當(dāng)電容器充放電時(shí)，電路里有充放電電流，一旦電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，電容器在電路中就相當(dāng)于一個(gè)阻值無(wú)限大(只考慮電容器是理想的不漏電的情況)的元件，在電容器處電路看做是斷路，簡(jiǎn)化電路時(shí)可去掉它。簡(jiǎn)化后若要求電容器所帶電荷量時(shí)，可在相應(yīng)的位置補(bǔ)上。解決含電容器的直流電路問(wèn)題的一般方法：(1)通過(guò)初末兩個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)來(lái)了解中間不穩(wěn)定的變化過(guò)程。(2

2、)只有當(dāng)電容器充、放電時(shí)，電容器支路中才會(huì)有電流，當(dāng)電路穩(wěn)定時(shí)，電容器對(duì)電路的作用是斷路。(3)電路穩(wěn)定時(shí)，與電容器串聯(lián)的電阻為等勢(shì)體，電容器的電壓為與之并聯(lián)的電阻兩端的電壓。(4)在計(jì)算電容器的帶電荷量變化時(shí)，如果變化前后極板帶電的電性相同，那么通過(guò)所連導(dǎo)線的電荷量等于始末狀態(tài)電容器電荷量之差；如果變化前后極板帶電的電性相反，那么通過(guò)所連導(dǎo)線的電荷量等于始末狀態(tài)電容器電荷量之和。[典例1](2013寧波模擬)如圖1所示，R1、R2、R

3、3、R4均為可變電阻，C1、C2均為電容器，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻r≠0。若改變四個(gè)電阻中的一個(gè)阻值，則()圖1A減小R1，C1、C2所帶的電量都增加B增大R2，C1、C2所帶的電量都增加C增大R3，C1、C2所帶的電量都增加D減小R4，C1、C2所帶的電量都增加[解析]R1上沒(méi)有電流流過(guò)，R1是等勢(shì)體，故減小R1，C1兩端電壓不變，C2兩端電壓不變，C1、C2所帶的電量都不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；增大R2，C1、C2兩端電壓都增大，C1、C2

4、所帶的電量都增加，選項(xiàng)B正確；增大R3，C1兩端電壓減小，C2兩端電壓增大，C1所帶的電量減小，C2所帶的電量增加，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；減小R4，C1、C2兩端電壓都增大，C1、C2所帶的電量都增加，選項(xiàng)D正確。[答案]BD[典例2](2012江西省重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)如圖2所示電路中，4個(gè)電阻阻值均為R，電鍵S閉合時(shí)，有質(zhì)量為m、帶電量為q的小球靜止于水平放置的平行板電容器的正中間。現(xiàn)斷開(kāi)電鍵S，則下列說(shuō)法正確的是()3()圖5A電流表讀數(shù)變小，電

5、壓表讀數(shù)變大B小電泡L變亮C電容器C上電荷量減小D電源的總功率變大4如圖6所示，平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)P原處于靜止?fàn)顟B(tài)，不考慮電流表和電壓表對(duì)電路的影響，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，則()圖6A電壓表讀數(shù)減小B電流表讀數(shù)減小C質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動(dòng)DR3上消耗的功率逐漸增大1如圖所示，E＝10Vr＝1ΩR1＝R3＝5ΩR2＝4Ω，C＝100μF。當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，電容器中帶電粒子恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。求：(1)S閉合后，帶電粒子加速度的大小和方向