题目内容
【题目】两个电容都是C的电容器A和B跟电压为U的电源做如图所示的连接,开关S交替与触点1和2接通,转换n次后,问:在下列两种情况下,电容器B的电压为多大?
(1)如果S的初位置为1点;
(2)如果S的初位置为2点.
【答案】(1)S的初位置为1点时,,;S接2点时,电容器B无充电,,再接1点,再接2点,再重复,结果都一样.
(2)
【解析】
即使S接2点,也不要简单地先入为主地认为两个电容器是串联的.两个电容器的电压最终分别达到多大,要靠分析.分析时要重点注意,mO及On的电压变化及电荷守恒律的运用。
(1)S的初位置为1点时,,;S接2点时,电容器B无充电,,再接1点,再接2点,再重复,结果都一样.
(2)S的初位置为2点时,,这时两个电容器是串联的.S换接1点时,不变,被充电至U.S再接2点前,2点电势比O点高,S接2点,会有正电荷从B上板通过2点至O流向A下板,两板总电荷守恒,,这时应有以下两个式子成立:
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解出,
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S又接1点,不变,又被充电至U,即2点电势比O点.S再接2点,正电荷再次从B上板流向A下板,总电荷为,这时应成立的类似两个规律是
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解出,
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……
经n次转换后,最终是
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