Question

3．如图所示，电源电动势E=10V，内阻r=1Ω，电容器的电容C=40μF，电阻R₁=R₂=5Ω，R₃=4Ω．接通开关S，待电路稳定后，求：
（1）理想电压表V的读数；
（2）电容器的带电量．

Answer 1

分析 （1）理想电压表对电路没有影响，相当于断路，R₂上无电流通过，电路的结构为：R₁、R₃串联，电压表测量R₃两端的电压，根据欧姆定律求解电压表的示数．
（2）电容器的电压等于电阻R₁两端的电压，由电容的定义式求解电量

解答 解：（1）电路稳定后，电容器和电压表所在支路可认为是断路，可得R₂上无电流通过，R₂两端电势相等，电压表的读数为R₃两端的电压，电容器两端电压为R₁两端的电压．
根据闭合电路欧姆定律，得电路的电流为
  I=$\frac{E}{{R}_{1}+{R}_{3}+r}$=$\frac{10}{4+5+1}$A=1A
电压表的读数 U=IR₃=1×4V=4V
（2）电容器两端电压为 U_C=IR₁=1×5V=5V
电容器的带电量为 Q_C=CU_C=40×10^-6×5C=2×10^-4C
答：
（1）理想电压表V的读数是4V；
（2）电容器的带电量是2×10^-4C．

点评 本题关键是抓住理想电压表对电路没有影响的特点，电压表相当于开关断开．