浅谈串联电容器组的耐压能力

高中物理(甲)第二册第165页:“电容器串联后,电容减小了,但耐压能力提高了。”其它物理教材及参考读物中,在谈到电容器串联时,也有“提高耐压”之说。实际上电容器串联后能否提高耐压能力与电容器的客量、额定电压、绝缘电阻及其搭配情况等各种因素有关,本文拟就此问题作简要讨论。一、设电容分别为C_1、C_2的两个电容器串联,接在电压为U的电源上(如图1)。每个电容器两极板间的电压分别是U_1=Q/C_1和U_2=Q/C_2,则U_1/U_2=C_2/C_1,且U=U_1+U_2=Q/C_1+Q/C_2,式中Q为电容器每个极板上所带的电量,设C_1的额定电压为U′_1,C_2的额定电压为U′_2,则C_1U′_1和     

“反电动势”典例分析

<正>例1(电动机)如图1所示,把电阻R和电动机M串联接在电路中,已知电阻R与电动机线圈的电阻相等,接通电路后,电动机能正常工作,设电阻R和电动机两端的电压分别为U_1和U_2,经过时间t,电流通过电阻R做功为W_1,产生的电热为Q_1,电流通过电动机做功为W_2,产生的电热为Q_2,则()。A.U_1Q_2D.W_12Rt,Q_1=I2Rt,Q_1=I²Rt;而电动机正常工作时,线圈转动切割磁感线产生了反电动势     

介绍稳恒电流中求电势的一种方法

中学在稳恒电流一章中只讲电压,不讲电势,可是,不少题目却要求电势。为此,在这里介绍一种求电势的方法。如图(一)中,学生都会求a b两点间的电势差,U_(ab)=IR∵U_(ab) =U_a-U_b ∴U_a-U_b=IR,即U_b=U_a-IR,在此基础上,若电路中还接有电源,如图(二)I方向和ε方向相反, 则U_b=U_a-IR Uc=Ub-Ir-ε     

结合演示实验讨论一则电学例题

在讲解了电容器的连接后,常举如下的例题:将电容量为C_1,C_2的电容器分别充电至U_1,U_2。然后如图1连接起来,求连接后电容器两端电压U′。对这种连接的等值电容,学生比较容易判断即C=C_1+C_2此题的解是简单的(见高中物理试用     

运用“分压”原理,巧解电学难题

<正>在"欧姆定律"的学习中,一些往往在"探究电流与电阻关系"中滑动变阻器的移动问题和实验过程中出现电压表的示数不能调节到保持不变等问题上难以理解,究其原因,是没有总结解这类题型的方法,若能够巧用串联电路分压原理,就能方便快捷地解决上述问题。一、串联电路分压原理的内容和推导(1)内容:如图1所示,电阻R_1、和R_2串联在电路中,已知R_1两端的电压为U_1,R_2两端的电压为U_2,则U_1/U_2=R_1/R_2。     

例谈节点分析法解电路题

节点法分析电路的原则:(1)把理想电流表看成短路;(2)把理想电压表看成断路;(3)把所有用导线相连的地方看作为同一个点(即中间任意地方不能有电阻);(4)整理电路,即按顺序把各点间的电阻画出.【例1】如图1所示,电阻R1=R2=R3=R4=R,试求AB间的有效电阻.分析:如图1所示,把所有用导线相连的点看作同一点,按顺序整理电路如图2所示,R1、R2、R3均在AC间,R4在BC间,我们很容易看出R1、R2、R3并联后与R4串联,所以可以求得RAB=4R3.【例2】如图3所示的电路中,闭合电键,灯L1、L2正常发光,由于电路出现故障,突然发现灯L1变亮,灯L2变暗,电流表的读…     

另一半能量哪里去了

一、问题的提出我在教学中碰到这样一个问题 :如图 1所示 ,当闭合开关 S后 ,电动势为 E的理想电源图 1给电容 C充电 ,稳定时 ,电容器两极板间电压是 E,贮能为 12CE2 ,而在此过程中 ,电源所提供的能量是 W=Eq=CE2 .令人困惑的是另一半能量哪里去了 ?二、问题的解决让我们先来讨论 RC充电回路中的能量问题 .设回路中有阻值为 R的电阻 ,如图 2所示 .图 2若闭合开关 S后 ,该电阻 R在充电过程中消耗了多少能量 ?设闭合开关 S后的某时刻电路中的充电电流为 i,电容器上的电量为 q,由闭合电路的欧姆定律 ,可得E=i R qC,又 i=dqdt,故上式实…     

对一道电学题答案的商讨

原题:在图1(1)所示电路中,其U—I图线如图1(2)所示,求滑动变阻器的阻值范围。若电路改为如图1(3)所示,R_0=4欧,变阻器阻值范围如前所求,求安培计读数的变化范围。本题的参考答案是:1.67安≤1≤2安。对此,笔者认为欠妥。现讨论如下: 由ε=U_1+I_1r=U_2+I_2r得, r=(U_1-U_2)/(I_2-I_1)。由图象可知 r=(8-0)/(10-2)=1(欧), ∴ε=U_1+I_1r=8+2=10(伏)。     

演示晶体二极管整流作用的简单办法

为了使晶体二极管在整流过程中的作用更加清晰地显示出来,应当把整流前后的波形进行对比。即对图1所示的半波整流电路能在示波器上同时获得如图2所示的U_(ab)与U_(ed)的波形。利用双踪示波器或     

电感和电容对交流电的阻碍作用

1 电容对交变电流的影响 1） 电路 如图1所示,设电容器的电容为C,则接直流电源时I1=0,     

巧用比例 注重灵活

九年义务教育物理教学大纲要求:“能比较灵活地运用知识进行简单的计算”。按照这一要求,近年来各省市中考物理试题中的计算题灵活性有所提高。 请看下面几例。 例1 在串联电路中,两电阻R_1=4Ω,R_2=2Ω,电路电压为9V。则R_1、R_2的电压分别为U_1=_V,U_2=_ V。 (1997,湖南省中考题) 分析与解:画出如图1的电路,对整个电路和各段电路用欧姆定律,有     

关于电容器串联的一个问题

设C_1、C_2两个电容器串联接在电压为U的恒压源上,求C_1、C_2两端的电压U_1U_2。教科书上给出的答案是: U_1=C_2/(C_1+C_2)U (1) U_2=C_1/(C_1+C_2)U (2)但实际情况是: U_1=R_1/(R_1+R_2)U (3) U_2=R_2/(R_1+R_2)U (4)这里R_1、R_2是C_1、C_2的漏电电阻。实用电容器的漏电电阻不是无穷大,而是有限值,而且随介质的不同可以相差好几个数量级。例如高压云母电容器的漏电电阻大于10~(12)欧,而低压纸质电容器则常小于10~9欧。     

电路分析基础例题解析

例1　流入、流出某节点的电流如图1,求I。图1　电路图( 1)　　[解析]　设流出节点的电流为正,流入节点的电流为负,根据KCL得:I+( - 4 ) - ( - 2 ) - 1=0I=3A如果假设流出节点的电流为负,流入节点的电流为正,则KCL方程为:-I - ( - 4 ) +( - 2 ) +1=0I=3A本例说明,在列写KCL方程时,规定流出的电流为正,还是规定流入的电流为正,都不影响计算结果。KCL电流定律是电荷守恒定律的具体反映,但在同一个KCL方程中,规定必须一致。例2　求图2所示电路中的电压Uab。图2　电路图( 2 )　　[解析]　本题含有受控电压源。在列方程时,先把受控电压…     

电容器储存的电能

根据Q=CU,电容器上的电压随电容器上电量的变化关系如图1所示．     

电磁感应中关于电势问题的相关分析与计算

突起闭合回路的磁通量发生变化,在运动导体或者线圈中产生感应电动势,对外电路供电时电压在各用电器上进行分配,从而引起电路各点电势发生变化.对于表征电场各点电位高低的物理量的理解,不像重力场中的相关物理量一样易把握,因此在分析电路某点电势问题时自然存在一些障碍,盼能通过以下问题的示范性分析进行必要的强化.【例1】如图1所示两个定值电阻的阻值分别为2R和R,其余电阻不计,电容器的电容为C,匀强磁场的磁感应强度为B,垂直纸面向里,当MN以2v向右,PQ以v向左运动时,电容器极板所带的电量为多少?并判断两板的极性.解析:MN和PQ均平…     

例谈三种电路中的电容器

电容器是电路中常见的一个基本元件.有关电容器的问题,特别是平行板电容器,在高考中经常出现.要想快速、准确地解答电容器的有关问题,必须准确理解以下三个基本关系式:电容的定义式C=QU;平行板电容器电容的决定式C=εS4πkd;匀强电场中电势差与场强的关系式E=Ud.一、稳恒电路中的电容器1.电容器始终与电源相连,这时对应的电压是不变的.例1如图1所示,A、B为平行金属板,两板相距为d,分别与电源两极相连,两板的中央各有一小孔M、N.有一带电质点,自与A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N在同一竖直线上),空气阻力忽略不计,到达N孔…     

要注意相似题的不同

例1 如图1所示,R=6欧,R_D为变阻器,其总阻值为9欧,A、B两端的电压U_(AB)=6伏.求R_D上能得到的功率的变化范围.     

关于电位零点的选择

<正> 由于电位具有相对性,导致了一个新问题——电位参考零点的选择问题。通常情况,电位的参考点选择有一定任意性,但又不是完全任意的,主要看问题的性质和研究的方便。参考点选择不当,会使计算麻烦,导致错误的结论。对于成人学员来说怎样选择电位参考零点困难是很大的,下面针对三种具体情况,谈谈选择方法。(一)、有限带电体。其电位分布在有限空间里,通常以无限远为其电位参考零点,运算方便,电位的数学表达式最简单。如图(1)所示,在点电荷激发的电场里,求距点电荷为r_0点的电位时,就是求该点和电位零点的电位差。如果我们把参考点选择在点电荷上得到U=,这里的被积函数并不简     

节点电位法初探

众所周知,节点电位法适用于一切电路,它是在网络分析中最常用的主要方法之一。尤其是网孔多,节点少的电路,更有它独特的优点。 节点电位法是以节点电位为直接求解对象,利用KCL列方程,解出节点电位,进而求出各支路电压(或电流)的方法,在参阅的大量教科书中用此方法建立电路方程分以下四步: (1)先规定各支路电流的参考方向,任选一节点为参考节点,然后对各独立节点列出KCL表示式。 (2)设出各节点电位,再利用元件特性方程将支路电流表示为节点电位的函数。     

对串联型晶体管稳压电路工作原理的探讨

图(1)是具有比较放大器的串联型晶体管稳压电路,很多电子专业书刊上都这样定性分析其工作原理:假设负载电流I_0减小或输入电压U_i增大,都要引起输出电压U_0增大,则R_2两端取样电压也增大,即T_2管基极电位U_B_2增高,由于T_2的发射极接有基准电压U_2,使U_E_2基本不变,