分析含电容电路应注意的两点1

浅谈高中物理中含电容电路的分折

罗山二高 甘泽

摘要：电容器有隔直流的作用，同时是联系恒定电流、电场、

磁场、电磁感应现象的纽带和桥梁。

关键词：电容 恒定电流 充电 放电 电压

电容器是一个储能元件，它具有阻直流作用，它的接入不改变其他支路结构，但能影响能量的转化。在直流电路中，当电容器充、放电时，电路里有充、放电电流。一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无限大（在理想不漏气的情况下）的电路元件，对电路的作用是断路，简化电路时可去掉它。简化后若要求电容器所带电量时，可在相应位置补上。分析和计算含有电容器的直流电路时，需注意以下两点。

一. 电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过，故在此支路中的电阻上无电压降。因此电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压。

例1. 在图1所示的电路中，电键S1、S2、S3、S4均闭合，C是极板水平放置的平行板电容器，板间悬浮着一油滴P，断开哪个电键后P会向下运动（ ） A. S1 B. S2 C. S3 D. S4

解析：判断哪一个电键断开才会使电容器两极板间电压减小，从而使电场力减小，即重力大于电场力，使油滴向下运动。

电键S1、S2、S3、S4均闭合时，带电油滴在电场中处于平衡状态，重力与电场力平衡，由于R1、R2并联后再与电容器串联，均无电流通过，电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压与R3的电压相同，S1、S4上无电流，断开不影响电容器极板间的电场，油滴仍平衡。

若断开S2，整个电路为开路，电容器两极板间的电压将升至电源的电动势，场强变大，电场力大于重力，油滴将向上运动。

只有断开S3，切断电源、电容器通过电阻R1、R2、R3放电，电荷量不断减少，电压降低，场强减弱，重力大于电场力，油滴向下运动，故选项C正确。

二. 电路的电流、电压变化时，将会引起电容器的充（放）

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电。如果电容器两端电压升高。电容器将充电；如果电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电。

例2. 如图2所示，两电源的电动势E1E23V，内阻r1r21，R12，

R4，C10F，试问：

（1）S1断开，S2接通时，电容器两端电压、电荷量分别为多大？

（2）现断开S2，再接通S1，从S2断开时起到电容器两端电压稳定时止，通过R2的电荷量为多大？

解析：（1）在S2接通，S1断开时，两电源分别与R1和R2构成独立的闭合电回路。对于电源E1和R1构成的回路：I1和R2构成的加电路：I2E2R2r2E1R1r21A，UabUR1I1R12V ，对于电源E2

0.6A，UabUR2I2R22.4V，由Uab2V，

Udb2.4V，可得da，所以电容器C两端电压Uc0.4V，

则QCUc4106C，且下极板带正电。

（2）当断开S2，闭合S1后，则两个回路都发生了变化；E2与R2之间被断开，R2上没有电流通过，成为“无效电阻”，于是可看作一般导线；而另一回路也变成了E1和E2并联再向R1供电的电路。 故有I'1E1/(R1r12)1.2A

U'cU'abI'1R12.4V

因此Q'CU'c2.410C，且上极板带正电，考虑到电容器极板极性的变化，

QQQ2.81055C，即通过R2上的电荷量为2.8105C。

通过以上两例的分析，应要求学生在平时的学习中要注重分析，综合和比较，如果只是注重掌握孤立的知识点，没有去理解各知识点之间可能存在的联系，在面对实际问题时就有可能迷惑，而这些工作都应该在复习过程中进行，许多学生把复习理解成就是做习题。因此，缺乏分析，综合和比较的习惯和能力，在以后的教学中应引起足够的重视。

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