Question

如图14-2-7所示电路，K先接通a触点，让电容器充电后再接通b触点，设这时可变电容器电容为C，线圈自感系数为L，

图14-2-7

（1）经过多长时间电容C上电荷第一次释放完？

（2）这段时间内电流如何变化？线圈两端电压如何变化？

（3）在振荡过程中将电容C变小，与振荡有关的物理量中哪些将随之改变？哪些将保持变化？

Answer 1

（1）

（2）电流增大，电流由最大减为零 （3）电场能、磁场能、磁感应强度、振荡电流 带电荷量

解析:

（1）极板上电荷由最大到零需要周期时间，所以t==.

（2）从能量角度看，电容器释放电荷，电场能转变为磁场能，待电荷释放完毕时，磁场能达到最大，线圈两端电压与电容两极板间电压一致，由于放电，电容两极板间电压最大值减至零，线圈两端电压也是由最大值减为零，值得注意的是这段时间内电流由零逐渐增大，当线圈两端电压为零时，线圈中电流增至最大，千万不要把振荡电路看成直流电路，把电容器看成一个电源，不断地相互转化，在直流电路中，电阻上通过的电流和电阻两端的电压，变化步调一致，电压大电流也大，电压小电流也小，在振荡电路中，存在自感现象及线圈电阻为零的情况，电流和电压变化步调不一致，所以才出现电压为零时电流最大的现象.

（3）在振荡过程中，当电容器C变小时，根据周期公式，周期T变小，频率f增大，同时不论是增大电容极板间的距离d，还是减小正对面积S使电容器C变小，外力都对电容做功，振荡电路能量都增加，故电场能、磁场能、磁感应强度和振荡电流的最大值都增加，极板上电荷最大值将不变，极板电压最大值将增加，若减小正对面积S使电容C变小时，电场强度最大值增加.