Question

如右图所示，电源电动势E＝10V，内阻r＝1Ω，R₁＝3Ω，R₂＝6Ω，C＝30μF．

1.闭合开关S，求稳定后通过R₁的电流．

2.然后将开关S断开，求电容器两端的电压变化量和流过R₁的总电量．

3.如果把R₂换成一个可变电阻，其阻值可以在0～10Ω范围变化，求开关闭合并且电路稳定时，R₂消耗的最大电功率．

Answer

1.1A

2.1.2×10－4C

3.6.25W

【解析】(1)稳定时，电容看做断开状态，电路中的电流：I＝＝A＝1A

(2)S闭合，电路处于稳定状态时，电容器两端的电压：

U＝IR2＝1×6V＝6V

断开后，电容器两端的电压为10V

所以ΔU＝4V

流过R1的总电量为：

ΔQ＝ΔU·C＝4×30×10－6C＝1.2×10－4C

(3)当R2＝R1＋r＝4Ω时，R2消耗的电功率最大，P2＝E2/4(R1＋r)＝6.25W