Question

如图所示，电源的电动势E=4v,内阻r=0.2Ω,R2=R3=R4=2Ω,R1=1.8Ω,电容器的电

如图所示，电源的电动势E=4v,内阻r=0.2Ω,R2=R3=R4=2Ω,R1=1.8Ω,电容器的电容C=10负8次方F,电容器两个极板间距为2mm。求：(1)电容器的带电量Q;(2)电容器两个极板间电场强度。

Answer 1

R3、R4的并联电阻是1Ω，则总电阻R=1.8+2+1=4.8Ω。总电流I=E/(R+r)=4/(4.8+0.2)=0.8A

路端电压U=E-Ir=4-0.8*0.2=3.84V，则C上的电压就是R2和R3、R4并联的总电压。Uc=U*(2+1)/(2+1+1.8)=2.4V

则Q=CU=2.4*10^-8C

电场强度E=U/d=2.4/0.002=1200V/m

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Answer 2

解：
R3与R4并联后与R2串联，此部分的等效电阻为R5 R5=3Ω
R5、R1、r 串联，因此R5两端电压为：U=E*R5/(R1+R5+r)=2.4v
根据公式：
电容器的带电量：Q=CU=2.4*10^-8 库
电容器两个极板间电场强度：E=U/d=2.4/0.002=1200 V/m

要点：
1.计算时首先分析电路结构，将可以组合在一起的原件尽量组合在一起，这样便于整体考量；
2.计算过程中所有的单位均采用国际单位，否则计算结果会出现底数对，但是指数不对的状况；
3.电源电动势的导入很容易在运算过程中忽略电动势内阻，其实完全可以把电动势的内阻简单的看成一个串联电阻；
4. 库伦的单位：C 在表达运算结果时可以用字母也可以用汉字表示；
5. 电容在直流电路中视为短路，因此电容与那个原件并联那么电容两端的电压就是与之并联的原件两端的电压；