R=2K,C1=2uF,C1充电后电压为12V,C2=4uF,电容C2原先未储能 求开关S闭合稳定后各电容两端电压?

问题描述:

R=2K,C1=2uF,C1充电后电压为12V,C2=4uF,电容C2原先未储能 求开关S闭合稳定后各电容两端电压?
将电阻换为理想导线,各电容电压?
1个回答 分类:物理 2014-10-28

问题解答:

我来补答
C1原来的电量Q=C1U1.电路接通后,C1通过R向C2充电,当稳定后,电流为零,R上没有电压降,两电容相当于并联,所以,理论上这时的电量没有丢失,Q=(C1+C2)U2.两个等式一联,既:C1U1=(C1+C2)U2,所以U2=C1U1/(C1+C2)=2*12/(2+4)=4,既最后两个电容的端电压都为4V.
再问: 嗯,是,可是如果将电阻换成理想导线呢,算出来还是一样的啊。充放电过程中有电流产生电阻要耗能的吧。原电场能量为C1原电场能Wc1=1/2*C1*12^2=144uJ,充放电后Wc1'+Wc2'=1/2*(C1+C2)*4^2=0.48uJ。可是将电阻换成理想导线也是一样的啊。电阻在这里有什么作用啊,不消耗电厂能吗
再答: 我们讲的是理论上的概念,即假设电容不会漏电,电阻也不发热,那么电阻只是改变了电容的放电曲线。所有的电量按电容的大小,通过电阻合理转移分配。有了电阻,相当于路窄了,就走得慢了些,直到稳态。电阻小,或直接用导线,到稳态的时间就短些。 在实际电路中,如果接个电阻,那么有电的电容,在放电时,可避免瞬间产生的电火花和爆破声。
再问: 哦,那可以理解为电阻在这道题中对求电压没有什么关键的作用,也只是连通电路而已,R=2KO对解题无影响,看作导线就可以了吧。
再答: 可以这么理解。
 
 
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