也谈电容器充电过程中的能量转换与损失

通过理论分析和实验验证,分析RC电路充电过程中的能量守恒和转化。证明了电源所做的功,一部分转化为能量储存于电容器中,另一部分则转化为电阻产生的焦耳热耗散掉,并不是通过电路和电容器辐射电磁波损失的。     

对"电容器充电的半能损失"一文的补充

贵刊 2 0 0 0年第六期刊登了“电容器充电时的半能损失”一文 ,该文用几何与积分的方法 ,讨论了如图 1直流电路中电容器充电时 ,电容器储存的能量和电路电阻消耗的能量各占电源提供能量的一半 ,且无论电容与电阻如何改变 ,这种能量分配的比例始终保持不变。　　但该文没有说明 :电容器充电结束后 ,电容器储存的能量与电路的电阻消耗的能量为什么总是各占一半。这里对此想作一点补充。这是因为无论电阻和电容的量值如何改变 ,电容器充电结束后 (电容器的端电压等于电源的电压 ) ,电容器的正、负极板总带有等量异号的电荷。电容器充电结束后 ,…     

浅谈电容器充电过程中的能量转化

电容器是一种储存电场能（以下简称电能）的电学元件．用电源对电容器充电．实质上是通过电源做功，将电荷从电容器的一极板上搬到另一极板上，即把电源提供的部分能量以电能的形式储存在电容器内．对电容器来说．两极扳何的电压U和它所带的电量q成正比，U-q图像是一条过原点的直线，如图1所示．电源对电容器充电过程中，将电荷从电容器的一极板上搬到另一极板上克服电场力所做的功等于电容器的电能，     

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…     

高中物理RC电路中能量去向之浅见——由一道电容器充电问题的联考题所想

针对高中物理教学中RC电路的充放电问题,指出物理教材的编写主要以实验探究的形式定性了解电容器在充放电过程中相关物理量的变化,并以一道电容器充电过程中能量的去向问题为例进行阐述。     

时间常数τ的物理意义

由电阻、电容组成的 RC 电路,在电压为ε的直流电源的突然作用下(或突然撤除电源并短接),电容器将充电(或放电)。由于电容器中电场的建立或消失并不是瞬时的,需要一定的时间,因此电容器在充电或放电时,其电压并不能立刻达到电源电压ε或立即降为零,其间有一个短暂的充放电过程。这个过程,称为 RC 电路的暂态过程。与此相似,在电阻、电感组成的 RL 电路中,如果外加电压为一由零突变到ε或由ε突降为零的阶跃电压,由于线圈中磁场的建立或消失也并不是瞬时的,同样需要一定的时间,因此 RL 电路中电流的增减也不是即时的,需要一个时间过程,这就是 RL 电     

小谈中学物理中电容器的储能

电容器是储存电荷和电能的电子元件,是电路中被广泛应用的一种基本元件,若把一个已充电的电容器的两个极用导线短路而放电,则可见到放电火花,放电火花的能量是由充了电的电容器储存的电场能转化来的。那么,如何计算一个电势差为U、电容为C的电容器它所储存的电场能呢? 这可以从电容器带电的过程来分析。 如图1,可以等效地认为,电容器的带电过程就是     

就《电工基础》课谈元件性质规律的对比教学

江苏省单招高考课程《电工基础》主要内容是讲授电路的基本分析方法和基本规律。而电路是由电源、负载等电路元件组成的，就负载而言可概括为反应消耗电能的电阻R、反应储存磁场能量的电感L和反应储存电场能量的电容C三种最基本的理想电路元件。     

电容器串并联的演示实验

众所周知:为了衡量一个电容器储存电荷的能力,我们把在单位电压作用下,每一极板所能储存的电荷量叫做该电容器的电容量。用字母C表示,即 C=Q/V 当电容器充好电后,我们把电源拆去,由于电容器储存了电荷,我们可以把电容器当电源看待。如果我们如图一将电容器和小灯泡连接成一闭合回路,则电容器原来带负龟荷一极的自由电子就会通过导线和小灯泡流向带正电的板板上,此时在电路中形成放电电流,小灯泡就会由亮     

直流电路中含有电容器的电路分析

正在直流电路中,当部分电路变化时,电容器充电和放电,形成充电电流或放电电流,电容器的带电量、两极板间电压、电场强度、电场的能量、两级板间的电荷的运动状态发生变化,此类问题是中学物理教学的重点和难点,本文就含有电容器的电路进行归类分析。一、分析含有电容器的直流电路1.电路达到稳定状态,电容器所在支路可看做是断开的,简化电路时可将电容器去掉分析,若要求电容器所带电量时,电容器两端电压等于与其并联那部分电路两端的