Question

如右图所示，电源电动势E＝10V，内阻r＝1Ω，R₁＝3Ω，R₂＝6Ω，C＝30μF．

小题1:闭合开关S，求稳定后通过R₁的电流．
小题2:然后将开关S断开，求电容器两端的电压变化量和流过R₁的总电量．
小题3:如果把R₂换成一个可变电阻，其阻值可以在0～10Ω范围变化，求开关闭合并且电路稳定时，R₂消耗的最大电功率．

Answer 1

小题1:1A
小题2:1.2×10^－4C
小题3:6.25W

(1)稳定时，电容看做断开状态，电路中的电流：I＝＝A＝1A
(2)S闭合，电路处于稳定状态时，电容器两端的电压：
U＝IR₂＝1×6V＝6V
断开后，电容器两端的电压为10V
所以ΔU＝4V
流过R₁的总电量为：
ΔQ＝ΔU·C＝4×30×10^－6C＝1.2×10^－4C
(3)当R₂＝R₁＋r＝4Ω时，R₂消耗的电功率最大，P₂＝E²/4(R₁＋r)＝6.25W