如图所示电路中,R1=3Ω,R2=6Ω,R3=1.5Ω,C=20μF.当开关S1闭合、S2断开,电路稳定时,电源的总功率

2025-04-28 12:17:26
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回答1:

(1)当开关S1闭合、S2断开,电路稳定时,R2与R3串联,P1

E2
R2+R3+r
=2W   ①
当开关S1、S2都闭合,电路稳定时,电路中R1与R2并联后与R3串联,R
R1R2
R1+R2
3×6
3+6
=2Ω

P2
E2
R+R3+r
=4
W   ②
联立①②代入数据得:E=4V,r=0.5Ω
(2)当S1、S2都闭合时电路中的电流:I1
E
R+R3+r
4
2+1.5+0.5
A=1
A
电源的输出功率:P1
I
?(R+R3)=12×(2+1.5)=3.5
W
及电源内部产生的热功率:PI2?r=12×0.5=0.5W
(3)当开关S1、S2都闭合,电路稳定时,电路中R1与R2并联后与R3串联,此时电容器两端的电压是0,所以电容器上的电量:Q1=0
当开关S1闭合、S2断开,电路稳定时的电流:I2
E
R2+R3+r
4
6+1.5+0.5
=0.5
A
电容器两端的电压是R2两端的电压,即:U2=I2R2=0.5×6=3V
电量:Q2=CU2=20×10?6×3=6×10?5C
答:(1)电源电动势是4V,内电阻是0.5Ω;
(2)当S1、S2都闭合时电源的输出功率是3.5W,电源内部产生的热功率是0.5W;
(3)当S1闭合,分别计算在S2闭合与断开时,电容器上的电量分别是0和6×10-5C.