電容器作為儲能器件,在生產生活中有廣泛的應用.對給定電容值為C的電容器充電,無論採用何種充電方式,其兩極間的電...
問題詳情:
電容器作為儲能器件,在生產生活中有廣泛的應用.對給定電容值為C的電容器充電,無論採用何種充電方式,其兩極間的電勢差u隨電荷量q的變化影象都相同.
(1)請在圖1中畫出上述u–q影象.類比直線運動中由v–t影象求位移的方法,求兩極間電壓為U時電容器所儲存的電能Ep.
(___________)
______
(2)在如圖2所示的充電電路中,R表示電阻,E表示電源(忽略內阻).通過改變電路中元件的引數對同一電容器進行兩次充電,對應的q–t曲線如圖3中①②所示.
a.①②兩條曲線不同是______(選填E或R)的改變造成的;
b.電容器有時需要快速充電,有時需要均勻充電.依據a中的結論,說明實現這兩種充電方式的途徑.
__________________
(3)設想使用理想的“恆流源”替換(2)中電源對電容器充電,可實現電容器電荷量隨時間均勻增加.請思考使用“恆流源”和(2)中電源對電容器的充電過程,填寫下表(選填“增大”、“減小”或“不變”).
“恆流源” | (2)中電源 | |
電源兩端電壓 | ____ | ____ |
通過電源的電流 | ____ | ____ |
【回答】
R 要快速度充電時,只要減小圖2中的電阻R;要均勻充電時,只要適當增大圖2中的電阻R即可 增大 不變 不變 減小
【詳解】
由電容器電容定義式得到圖象,類比圖象求位移求解電量,由圖3斜率解決兩種充電方式不同的原因和方法;根據電容器充電過程中電容器兩極板相當於電源解答
(1)由電容器電容定義式可得:,整理得:,所以圖象應為過原點的傾斜直線,如圖:
由題可知,兩極間電壓為U時電容器所儲存的電能即為圖線與橫軸所圍面積,即,當兩極間電壓為U時,電荷量為,所以;
(2)a.由於電源內阻不計,當電容器充滿電後電容器兩端電壓即電源的電動勢,電容器最終的電量為:,由圖可知,兩種充電方式最終的電量相同,只是時間不同,所以①②曲線不同是R造成的;
b.由圖3可知,要快速度充電時,只要減小圖2中的電阻R,要均勻充電時,只要適當增大圖2中的電阻R即可;
(3)在電容器充電過程中在電容器的左極板帶正電,右極板帶負電,相當於另一電源,且充電過程中電量越來越大,迴路中的總電動勢減小,當電容器兩端電壓與電源電動勢相等時,充電結束,所以換成“恆流源”時,為了保*電流不變,所以“恆流源兩端電壓要增大,通過電源的電流不變,在(2)電源的電壓不變,通過電源的電流減小.
知識點:電容器中的電容
題型:實驗,探究題
-
下列說法正確的是 A.物質發生化學反應都伴隨著能量變化B.伴有能量變化的物質變化都是化學變化C.在一個確...
問題詳情: 下列說法正確的是 A.物質發生化學反應都伴隨著能量變化B.伴有能量變化的物質變化都是化學變化C.在一個確定的化學反應關係中,反應物的總能量總是高於生成物的總能量D.放熱反應的發生無需任何條件【回答】A知識點:化學反應中的能量變化題型:選擇題...
-
閱讀下文,根據文中的情境,選出依序最合適填入*、乙的選項。(3分)清光四*,天空皎潔, * ,坐客無...
問題詳情:閱讀下文,根據文中的情境,選出依序最合適填入*、乙的選項。(3分)清光四*,天空皎潔, * ,坐客無不悄然!舍前有兩株梨樹,等到月升中天,清光從樹間篩灑而下, 乙 ,此時尤為幽絕。直到興闌人散,歸房就寢,月光仍然逼進窗來,助我淒涼。 ...
-
______Icouldn’tfullyunderstandwhathewantedtoshowinhispa...
問題詳情:______Icouldn’tfullyunderstandwhathewantedtoshowinhispaintings,Ithoughthisworksquiteimpressive. A.As B.Since C.If ...
-
下列反應的離子方程式正確的是( )A.在碳**鎂溶液中加入足量Ca(OH)2溶液:Mg2++2HCO3-+C...
問題詳情:下列反應的離子方程式正確的是( )A.在碳**鎂溶液中加入足量Ca(OH)2溶液:Mg2++2HCO3-+Ca2++2OH-=MgCO3↓+CaCO3↓+2H2OB.電解飽和食鹽水:C.過量的鐵與濃**反應: Fe+6H++3NO3-=Fe3+十3NO2↑+3H2OD.向硫*鋁銨[NH4Al(SO4)2]溶液中滴加足量Ba(OH)2溶液 NH4++Al...
相關文章
- 根據電容的定義式知( )A.電容器的電容越大,則電容器所帶電荷量應越多B.電容器兩極板間電壓越大,電容越大C...
- 一平行板電容器兩極板間距為d、極板面積為S,電容為C,其中εo是常量.對此電容器充電後斷開電源.當增加兩板間距...
- 一平行板電容器兩極板間距為d,極板面積為S,電容為,其中ε0是常量.對此電容器充電後斷開電源.當增加兩板間距時...
- 電容器是一種常用的電子元件.對電容器認識正確的是( )A.電容器的電容表示其儲存電荷能力B.電容器的電容與它...
- 某同學根據電容的定義式C=Q/U測量某一電容器的電容。他利用電流感測器測量電容器上充電的電荷量,實驗原理如圖所...
- 平行板電容器的兩板A、B接於電池兩極,一個帶正電小球用絕緣細線懸掛在電容器內部,閉合電鍵S,電容器充電,這時懸...
- 電容器是一種常用的電子元件。對電容器認識正確的是 ( )A.電容器的電容表示其儲存電荷能力B.電容器...
- 在探究平行板電容器電容量的實驗中,對一個電容量為C、正對面積為S、兩極板之間距離為d的電容器,充電Q後,( ...
- 如圖所示,真空中有中間開有小孔的兩平行金屬板豎直放置構成電容器,給電容器充電使其兩極板間的電勢差,以電容器右板...
- 下列有關電容器知識的描述,正確的是 ( )A.圖*為電容器充電示意圖,充完電後電容器上極板帶正電,兩極板間電...