含容电路分析

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电容器是一个储存电能的元件.在直流电路中，当电容器放电时，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（只考虑电容器是理想的，不漏电的情况）的元件，含电容器的电路可看做是断路，简化电路时可去掉它.

分析和计算含有电容器的直流电路时，需注意以下几点.

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

２．当电容器和电阻并联后接入电路时，电容器两极间的电压与其并联电阻两端的电压相等.

３．电路中的电流、电压变化时，将会引起电容器的充（放）电.如果电容器两端电压升高，电容器将充电；如果电压降低，电容器将通过与它并联的电路放电.

例1 如图１，电源电压恒定，接通开关的瞬间，流过电阻R的电流方向是从；平行板电容器充电稳定后，在将两极间的距离增大的过程中，通过电阻R的电流方向是从；如果电容器充电平衡后，先断开开关，再将两极间的距离增大，在此过程中，R上（有或无）电流通过.

分析：判断电容器充、放电的过程，电路中电流的方向关键是看电容器极板的电量是增多还是减少，如果增多则电流从负极板到正极板，如果减少，则电流方向由正极板向到极板.如果电量不变，则电路中不会有电流.

答案：从A到B 从B到A 无

例2 如图2，电容器C上极板带正电荷，为了使该极板仍带正电荷且电荷量增大，下列方法中可采用的是（ ）.

Ａ．增大R1，其他电阻不变

Ｂ．增大R2，其他电阻不变

Ｃ．增大R3，其他电阻不变

Ｄ．增大R4，其他电阻不变

分析：由c=QU可知，电容器电容不变，在不改变极板电性时增加极板电荷量，就要增加两极板的电势差.在本题中只要找到电容器两极所在位置的等势点即可.

解：由uc=φb-φc

知，一是在φc不变的情况下，增加φb；二是在φb不变的情况下，减少φc．

由图可知，R1与R2串联分压，uR1=φa-φb（φa=U，不变），uR2=φb-φd（φd=0，不变）.

①在保持其他电阻不变情况下，增大R2，R2两端电压升高，φb升高，符合题意；

②在保持其他电阻不变情况下，减小R1，R1两端电压减少，φb升高，符合题意.

由图可知，R3与R4串联分压，uR3=φa-φc（φa=U，不变），uR4=φc-φd（φd=0，不变）.

① 在保持其他电阻不变情况下，增大R3，R3两端电压升高，φc减少，符合题意；

② 在保持其他电阻不变情况下，减小R4，R4两端电压减少，φc减少，符合题意.

答案为B、C.

例3 在图3所示的闪光灯电路中，电源的电动势为E，电容器的电容为C.当闪光灯两端电压达到击穿电压U时，闪光灯才有电流通过并发光.正常工作时，闪光灯周期短暂闪光，则可以判定（ ）.

Ａ．电源电动势E一定小于击穿电压U

Ｂ．电容器所带的最大电荷量一定为CE

Ｃ．闪光灯闪光时，电容器所带的电荷量一定增大

Ｄ．在一个闪光灯周期内，通过电阻R的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等

分析：闪光灯正常工作时有两个过程：一个是熄灭时处于断路状态，此时电容器充电，两极板间电压增大，直到最大值U；另一个是闪光灯电压达到U时开始闪光，电路导通后电容器开始放电.在同一个周期内，电容器全部放完电．

答案为D．