Question

如图所示,电源电动势E=6V,内阻r=1欧,电阻R1=3欧, R2=2欧, 电容器的电容C=0.5uF.

如图所示,电源电动势E=6V,内阻r=1欧,电阻R1=3欧, R2=2欧, 电容器的电容C=0.5uF. 开关S是闭合的,现将开关S断开,则:
(1) 在断开S后的短时间内通过电阻R1的电流方向如何?
(2) 断开S后,电源释放的电能为多少?

Answer 1

1.断开电源前 电容器已经充电 且两端的电压等于R2上的分压
断开电源后 电容器两端的电压等于电源电压 所以说断开瞬间 电容器两端的电压会突然增大 电流方向在电源外部为电源的正极流向负极
2. 断开S前 电容两端电压U1=E*R2/(R1+R2+r)=2V
断开S后 电容两端电压U2=E=6V
所以通过的电量Q=(U2-U1)C=2*10^-6库伦
也就是通过电源的电流是Q 因为电源的电压是恒定的 根据电源做功公式W=E*Q=6*（2*10^-6）J=1.2*10^(-5)J
来凑热闹、、

Answer 2

1、R1的电流方向不会因S的断开而变化，还是由上而下。
2、电容C早已充电完毕，而且没有放电回路，所以S断开后电源释放的能量为0。

Answer 3

开关S闭合(稳态）:
I=E/(r+R1+R2)=6/(1+3+2)=1(A)
Uc1=I*R2=1*2=2(V)
Q1=CUc1=0.5*10^-6*2=1*10^-6(C)

现将开关S断开:
电容继续充电。一直充到Uc2=6（V)
Q2=CUc2=0.5*10^-6*6=3*10^-6(C)

(1)在断开S后的短时间内通过电阻R1的电流方向：从左到右。
Q=Q2-Q1=3*10^-6-1*10^-6=2*10^-6(C)
W=EQ=6*Q=6*2*10^-6=1.2*10^-5(J)
(2)断开S后,电源释放的电能为1.2*10^-5焦耳。

Answer 4

电流方向是由上到下，不会因开关改变，断开S后，电源释放的电能不会释放，因回路里有个电容串联，电容通交隔直，所以释放的电能为零。

Answer 5

如图：