Question

【题目】如图所示电路中，，，，，当开关闭合、断开电路稳定时，电源消耗的总功率为，当开关、都闭合电路稳定时，电源消耗的总功率为，求：

电源电动势E和内阻r；

当闭合，断开，电路稳定后，电容器所带的电量为多少；

当、都闭合电路稳定时，电源的输出功率及电容器所带的电量各为多少？

Answer 1

【答案】（1）4V，0.5Ω；（2）6×10-5C；（3）3.5W，0

【解析】

（1）当开关闭合、断开电路稳定时，和串联．当开关、都闭合电路稳定时，和并联，再与串联，结合闭合电路欧姆定律以及功率的公式求出电源的电动势和内电阻；（2）当开关闭合、断开电路稳定时，电容器与并联在两端，电容器板间电压等于两端的电压，由Q=CU求出电容器所带的电量；（3）当、闭合时，根据求出输出功率．当开关、都闭合电路稳定时，电容器两端的电势差为零，结合Q=CU求出电容器所带的电荷量；

（1）当开关闭合、断开电路稳定时，电源消耗的总功率为

代入数据：①

当开关、都闭合电路稳定时

电源消耗的总功率

代入数据：②

联立①②解得电源的电动势E=4V，内电阻

（2）当开关闭合、断开电路稳定时，外部总电阻

干路上总电流

电容器两端电压和电阻两端电压相同

电容器所带的电荷量为

（3）当开关、都闭合电路稳定时，外部总电阻

干路上总电流

电源的输出功率

当开关、都闭合电路稳定时，电容器两端电压为0

所以电容器所带的电荷量为Q=0