题目内容

【题目】如图所示电路中,。当开关闭合、断开,电路稳定时,电源的总功率为2W,当开关都闭合,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)当都闭合时电源的输出功率及电源内部产生的热功率;

(3)当闭合,分别计算在闭合与断开时,电容器所带的电荷量各为多少?

【答案】4V 3.5W 0.5W 0

【解析】试题分析:(1)当开关闭合、断开电路稳定时,串联.当开关都闭合电路稳定时,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)闭合、断开电路稳定时

电源消耗的总功率为

代入数据得

都闭合电路稳定时,

电源消耗的总功率为

代入数据:

联立①②解得电源的电动势E=4V,内电阻

(2)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

电源内部产生的热功率

(3)都闭合时,由电路图可知,电容器两端电压为0

故电容器所带的电荷量为Q=0

闭合、断开,电路稳定后

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

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