Question

【题目】如图所示的电路中，，当开关S1闭合，S2断开电路稳定时，电源消耗的总功率为，当开关S1、S2都闭合，电路稳定时，电源的总功率为4W，求：

（1）电源电动势E和内电阻r；

（2）当S1、S2都闭合时电源的输出功率

（3）当S1闭合，S2断开时，电路稳定后电容器所带的电荷量为多少？

Answer 1

【答案】（1）4V （2）3.5W （3）

【解析】

当开关S1闭合、S2断开电路稳定时，R2和R3串联，当开关S1、S2都闭合电路稳定时，R1和R2并联，再与R3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；当S1、S2闭合时，根据P=I2R求出输出功率；当开关S1闭合、S2断开电路稳定时，电容器与并联在R2两端，电容器板间电压等于R2两端的电压，由Q=CU求出电容器所带的电量。

（1）当开关S1闭合、S2断开电路稳定时，电源消耗的总功率为：

代入数据有：

当S1、S2都闭合时，有：

电源消耗的总功率为：

代入数据有：

联立解得：E=4V r=0.5Ω

（2）当S1、S2都闭合时，，外部总电阻，

干路上总电流：

电源的输出功率：

（3）当开关S1闭合、S2断开时，电路稳定后，外部总电阻

干路上总电流：

电容器两端电压：

电容器所带的电荷量为：