关于电容器电路能量问题的分析

如图1,一个未经充电的理想电容,电容量为C,在t≥0时与理想电压源接通,根据电路知识：i（t）=C du/dt=CUδ（t）,稳定后,电容器最终储能：WC=∫0^Q udq=∫0^Q q/C dq=1/2 Q^2/C=1/2CU^2,整个过程中,电源提供能量：     

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 ,…     

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…     

演示电容、电压、电量关系示教板

电容器的电容、电压和电量之间的关系比较抽象,在课堂上如果教师只讲解C=Q/U这个电容定义式或Q=CU,学生缺乏感性认识,安装一个演示电容、电压、电量关系示教板,有助于学生加深对上述关系的理解。示教板电路如图所示。器材:G为演示电流计(指针可以双向偏转,配适当分流电阻,使指针偏转明显)C_1与C_2为1000微法的电解电容器,E_1=1.5V(一节干电池),E_2=3V(两节干电     

电容器充、放电是否要考虑能量辐射

<正>众所周知,电容器充电时储存的电场能为E电=1/2CU2(式中C为电容、U为两极板间电压)。另外,一个理想电源ε和一个电阻R及一个电容C串联成一个"RC电路"。在闭合开关充电后,电流i=(ε/R)e-(t/(RC)),由最大值ε/R衰减到零,电量q=Cε(1-e-t/(RC)),由零增大到最大值Cε,其中"电容时间常量RC"表达了电荷从零增大到其终了值的63%所需的时间。在下面两个求金属棒运动的最终速度的经典电磁     

电容器的充放电与能量(高二、高三)

1.概念和规律(1)电容器的连接串联:Q1=Q2=…=Qn, U总=U1+U2+…+Un,1/C总=1/C1+1/C2+…+1/Cn.并联:Q总=Q1+Q2+…+Qn, U1=U2=…=Un, C总=C1+C2+…+Cn.(2)电容器的能量电容器以电场能的形式储存能量, E=1/2QU=1/2CU2=Q2/2C.     

RC电路中的能量转换

RC电路由电阻R,电容C和电源组成的简单的冲、放电电路。在RC电路中,电容器充电过程中所储存的能量来自于电源,但它又不等于在此过程中电源上所消耗的能量,而刚好为其值的一半,电容器在放电过程中,所消耗的能量则等于电容器上所储存的能量的减少。     

利用恒流源验证"Q＝CU"

在电容器不变的情况下,电容器所带的电量与电容器两端的电压成正比,用公式表示为Q=CU,其中Q为电容器所带的电量,C为电容器的电容,U为电容器两极间的电压.     

一类交变电流有效值的求解方法研究

在一些教学参考书中,有求解某一类交变电流的有效值的习题,由此引发出本文的研究.定理表述:形如i=I0 Imsinωt.(1)的交变电流,其有效值为I=I02 21Im2.(2)定理证明:若使形如i=I0 Imsinωt的交变电流通过阻值为R的定值电阻,则在一个周期T=2ωπ内所产生的焦耳热为Q=∫0Ti2Rdt=∫0     

等势体的应用

等势体指各点电势相等的物体．由此可知: (1)导线(电阻为零)是等势体; (2)没有电流的导体(可有电阻)是等势体; (3)等势点之间可等效于用导线连通．例1 如图1所示,电源的电动势E=6V, 内阻r=0．5Ω,电阻R1=2．5Ω,R2=3Ω,R3 =5Ω,电容C=0．1μF,求K闭合且电路稳定后,电容器的带电量．