(完整word版)第四章电容练习题答案
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第四章电磁学基础静电学部分4.2解:平衡状态下受力分析+q受到的力为:处于平衡状态:(1)同理,4q 受到的力为:(2)通过(1)和(2)联立,可得:,4.3解:根据点电荷的电场公式:点电荷到场点的距离为:两个正电荷在P点产生的电场强度关于中垂线对称:所以:当与点电荷电场分布相似,在很远处,两个正电荷q组成的电荷系的电场分布,与带电量为2q的点电荷的电场分布一样。
4.4解:取一线元,在圆心处产生场强:分解,垂直x方向的分量抵消,沿x方向的分量叠加:方向:沿x正方向4.5解:(1(2)两电荷异号,电场强度为零的点在外侧。
4.7解:线密度为λ,分析半圆部分:点电荷电场公式:++在本题中:电场分布关于x 轴对称:,进行积分处理,上限为,下限为:方向沿x轴向右,正方向分析两个半无限长:,,,两个半无限长,关于x轴对称,在y方向的分量为0,在x方向的分量:在本题中,r为场点O到半无限长线的垂直距离。
电场强度的方向沿x轴负方向,向左。
那么大O点的电场强度为:4.8解:E的方向与半球面的轴平行,那么通过以R为半径圆周边线的任意曲面的电通量相等。
所以通过S1和S2的电通量等效于通过以R为半径圆面的电通量,即:4.9解:均匀带电球面的场强分布:球面R 1、R2的场强分布为:根据叠加原理,整个空间分为三部分:根据高斯定理,取高斯面求场强:图4-94 习题4.8用图S1S2RO场强分布:方向:沿径向向外4.10解:(1)、这是个球对称的问题当时,高斯面对包围电荷为Q当,高斯面内包围电荷为q方向沿径向(2)、证明:设电荷体密度为这是一个电荷非足够对称分布的带电体,不能直接用高斯定理求解。
但可以把这一带电体看成半径为R、电荷体密度为ρ的均匀带电球体和半径为R`、电荷体密度为-ρ的均匀带电体球相叠加,相当于在原空腔同时补上电荷体密度为ρ和-ρ的球体。
由电场叠加原理,空腔内任一点P的电场强度为:在电荷体密度为ρ球体内部某点电场为:在电荷体密度为-ρ球体内部某点电场为:所以4.11解:利用高斯定理,把空间分成三部分场强分布:方向:沿径向向外4.12 解:取闭合圆柱面为高斯面,高斯定理场强分布:方向沿径矢方向4.14 解:无限大带电平面的电场分布为:,场强叠加(1)电荷面密度均为σ在一区:在二区:在三区:(2)电荷面密度分别为σ和-σ在一区:在二区:在三区:方向为垂直于平面方向4.16解:把总的电场力做功看做是正电荷+q电场力做功和负电荷-q电场力做功的叠加,得用公式(4—14):(1)把单位正电荷从O点沿OCD移到D点,电场力做功。
习题四4-1 电路如题图4-1所示,i (t )=10mA 、R =10k Ω、L =1mH 。
开关接在a 端为时已久,在t =0时开关由a 端投向b 端,求t ≥0时,u (t )、i R (t )和i L (t ),并绘出波形图。
解:本题是求零输入响应,即在开关处于a 时,主要是电感储能,当开关投向b 后,讨论由电感的储能所引起的响应。
所以对图(a)t ≥0时的电路可列出00≥=+t Ri dtdiL L L及 i L (0)=i (t )=10(mA ) 其解为:0)(1010)(710≥==--t mA e et i t tL τS R L 73310101010--=⨯==τ 则 0)(10010101010))(0()1)(0()(77101033≥-=⨯⨯⨯-=-=-==-----t V e e e LR Li e Li dt di L t u t ttL t L L L τττ 而 0)(10)()(710≥-=-=-t mA e t i t i t L R其波形图见图(b)、图(c)所示。
4-2 电路如题图4-2所示,开关接在a 端为时已久,在t =0时开关投向b 端,求3Ω电阻中的电流。
解:因为 )(623)0(V u c =⨯= (注意:当稳态以后电容为开路,所以流过1Ω和电容串联支路的电流为零,因此电容两端的电压就是并联支路2Ω支路两端的电压)当开关投向b 时电流的初始值为)(236)0()0(A R u i c ===S RC i 3130)(=⨯===∞τ,故根据三要素法得: 0)(2)(31≥=-t A e t i t4-3 电路如题图4-3所示,开关在t <0时一直打开,在t =0时突然闭合。
求u (t )的零输入响应和零状态响应。
解:因为u (t )=u c (t ),所以求出u c (t )即可。
方法一:直接用三要素法:(注意,开关闭合以后,时间常数由两个电阻并联后,再与电容构成RC 电路)L (t ) i (t L(a)10(b) (c) 题图4-1 习题4-1电路及波形图(t )题图4-2 习题4-2电路S C R 23)1//2(0=⨯==τ)(32)2//1(1)()(221)0(V u V u c c =⨯=∞=⨯= 所以)1(322)322(32))()0(()()(5.05.05.0≥-+=-+=∞-+∞=----t ee e eu u u t u tt t tc c c c 零状态响应零输入响应τ方法二:分别求出零输入响应和零状态响应(可以直接解微分方程,也可以直接利用结论)零输入响应:02)(215.05.00'≥=⨯==---t e V e eU u tt tc τ零状态响应:0))(1(32)1(11212)1(5.05.0"≥-=-⨯+⨯=-=---t V e e eRI u t t ts cτ4-4 电路如题图4-4所示,已知 ⎩⎨⎧≥<=010)(t t t u s 且u c (0)=5V 。
第四章存储器一、填空题1. 计算机中的存储器是用来存放的,随机访问存储器的访问速度与无关.√2。
主存储器的性能指标主要是、存储周期和存储器带宽。
√3。
存储器中用来区分不同的存储单元,1GB= KB。
√4。
半导体存储器分为、、只读存储器(ROM)和相联存储器等。
√5. 地址译码分为方式和方式.√6。
双译码方式采用个地址译码器,分别产生和信号。
√7。
若RAM芯片内有1024个单元,用单译码方式,地址译码器将有条输出线;用双译码方式,地址译码器有条输出线。
√8. 静态存储单元是由晶体管构成的,保证记忆单元始终处于稳定状态,存储的信息不需要。
√9. 存储器芯片并联的目的是为了 ,串联的目的是为了。
10. 计算机的主存容量与有关,其容量为。
11。
要组成容量为4M×8位的存储器,需要片4M×1位的存储器芯片并联,或者需要片1M×8位的存储器芯片串联。
12. 内存储器容量为6K时,若首地址为00000H,那么末地址的十六进制表示是。
13 主存储器一般采用存储器件,它与外存比较存取速度、成本。
14 三级存储器系统是指这三级、、。
15 表示存储器容量时KB= ,MB= ;表示硬盘容量时,KB= ,MB= 。
16一个512KB的存储器,其地址线和数据线的总和是。
17 只读存储器ROM可分为、、和四种.18 SRAM是;DRAM是;ROM是;EPROM是。
19半导体SRAM靠存储信息,半导体DRAM则是靠存储信息。
20半导体动态RAM和静态RAM的主要区别是。
21MOS半导体存储器可分为、两种类型,其中需要刷新。
22 广泛使用的和都是半导体③存储器。
前者的速度比后者快,但不如后者高,它们的共同缺点是断电后保存信息.23 EPROM属于的可编程ROM,擦除时一般使用,写入时使用高压脉冲.24 单管动态MOS型半导体存储单元是由一个和一个构成的。
25 动态半导体存储器的刷新一般有、和三种方式。
电工技术基础与技能第四章 电容 练习题一、是非题 (2X20)1、平行板电容器的电容量与外加电压的大小是无关的。
( ) 2、电容器必须在电路中使用才会带有电荷, 故此时才会有电容量。
( ) 3、若干只不同容量的电容器并联, 各电容器所带电荷量均相等。
()4、电容量不相等的电容器串联后接在电源上,每只电容器两端的电压与它本身的电容量成反比。
( )5、电容器串联后, 其耐压总是大于其中任一电容器的耐压。
( ) 6、电容器串联后, 其等效电容总是小于任一电容器的电容量。
( ) 7、若干只电容器串联, 电容量越小的电容器所带的电荷量也越少。
( ) 8、两个 10μ F 的电容器, 耐压分别为 10V 和 20V ,则串联后总的耐压值为 30V 。
( ) 9、电容器充电时电流与电压方向一致, 电容器放电时电流和电压的方向相反。
( ) 10、电容量大的电容器储存的电场能量一定多。
()二、选择题( 2X20)1、平行板电容器在极板面积和介质一定时,如果缩小两极板之间的距离,则电容量将( )。
A. 增大B.减小C.不变D. 不能确定2、某电容器两端的电压为40V 时,它所带的电荷量是 0.2C ,若它两端的电压降到10V 时,则()。
A. 电荷量保持不变B. 电容量保持不变C. 电荷量减少一半D.电荷量减小3、一空气介质平行板电容器,充电后仍与电源保持相连,并在极板 中间放入ε r=2 的电介质,则电容器所带电荷量将( )。
A. 增加一倍B.减少一半C.保持不变D.不能确定4、电容器 C 1 和一个电容为 8μ F 的电容器 C 2 并联,总电容为电容器 C 1的 3 倍,那么电容器 C 1 的电容量是 ( )μF 。
A. 2B. 4C. 6D.85、两个电容器并联,若C 1=2C ,则 C 1、 C 2 所带电荷量 Q 1、 Q 2 的关系是 ( )。
A. Q 1= 2Q 2B. 2Q1= Q 2C. Q 1= Q 2D.不能确定 6、若将上题两电容串联,则( )。
第四章习题答案1.某电容传感器(平行极板电容器)的圆形极板半径)(4mm r =,工作初始极板间距离)(3.00mm =δ,介质为空气。
问:(1)如果极板间距离变化量)(1m μδ±=∆,电容的变化量C ∆是多少?(2)如果测量电路的灵敏度)(1001pF mV k =,读数仪表的灵敏度52=k (格/mV )在)(1m μδ±=∆时,读数仪表的变化量为多少?解:(1)根据公式SSSd C d d d d d dεεε∆∆=-=⋅-∆-∆ ,其中S=2r π (2)根据公式112k k δδ∆=∆ ,可得到112k k δδ⋅∆∆==31001100.025-⨯⨯= 2.寄生电容与电容传感器相关联影响传感器的灵敏度,它的变化为虚假信号影响传感器的精度。
试阐述消除和减小寄生电容影响的几种方法和原理。
解:电容式传感器内极板与其周围导体构成的“寄生电容”却较大,不仅降低了传感器的灵敏度,而且这些电容(如电缆电容)常常是随机变化的,将使仪器工作很不稳定,影响测量精度。
因此对电缆的选择、安装、接法都有要求。
若考虑电容传感器在高温、高湿及高频激励的条件下工作而不可忽视其附加损耗和电效应影响时,其等效电路如图4-8所示。
图中L 包括引线电缆电感和电容式传感器本身的电感;C 0为传感器本身的电容;C p 为引线电缆、所接测量电路及极板与外界所形成的总寄生电容,克服其影响,是提高电容传感器实用性能的关键之一;R g 为低频损耗并联电阻,它包含极板间漏电和介质损耗;R s 为高湿、高温、高频激励工作时的串联损耗电组,它包含导线、极板间和金属支座等损耗电阻。
此时电容传感器的等效灵敏度为2200220/(1)(1)g e e k C C LC k d d LC ωω∆∆-===∆∆- (4-28)当电容式传感器的供电电源频率较高时,传感器的灵敏度由k g 变为k e ,k e 与传感器的固有电感(包括电缆电感)有关,且随ω变化而变化。
第四章 习题2、平行板电容器(面积为S,间距为d )中间两层的厚度各为d 1和d 2(d 1+d 2=d ),介电常数各为1ε和2ε的电介质。
试求:(1)电容C ;(2)当金属板上带电密度为0σ±时,两层介质的分界面上的极化电荷密度'σ;(3)极板间电势差U;(4)两层介质中的电位移D ; 解:(1)这个电容器可看成是厚度为d 1和d 2的两个电容器的串联:12210212121d d SC C C C C εεεεε+=+=(2)分界处第一层介质的极化电荷面密度(设与d 1接触的金属板带正电)1111011111εσεεεσ)(E )(P '-=-=-=⋅=分界处第二层介质的极化电荷面密度:21222022211εσεεεσ)(E )(P n P '--=--=-=⋅=所以, 21021211εεσεεσσσ+-=+=)('''若与d 1接触的金属板带负电,则21021211εεσεεσσσ+--=+=)('''(3)2101221202010102211εεσεεεεσεεσ)d d (d d d E d E U +=+=+= (4)01101σεε==E D ,02202σεε==E D4、平行板电容器两极板相距3.Ocm ,其间放有一层02.=ε的介电质,位置与厚度如图所示,已知极板上面电荷密度为21101098m /c .-⨯=σ,略去边缘效应,求: (1)极板间各处的P 、E 和D 的值;(2)极板间各处的电势(设正极板处00=U ); (3)画出E-x ,D-x ,U-x 曲线;解:(1)由高斯定理利用对称性,可给出二极板内:2111098m /c .D e -⨯==σ(各区域均相同),在0与1之间01==P ,r ε,m /V DE 20101⨯==ε在1与2之间210000010454112m /c .D)(E )(P ,r r r -⨯=-=-==εεεεεεε,m /V D E r500==εε 在2与3之间,01==P ,r ε,m /V DE 20101⨯==ε(2)0=A V :0-1区:,x dx E V xD 100=⋅=⎰1-2区:),x x (dx E V xx 1501-=⋅=⎰)x x x ,.x x )x x (V 2111505010050≤≤+=+-=2-3区:),x x (dx E V xx 2100021-==⎰∆)x x x (,.x ).x (,x x x x x )x x (V 3212221501000050100505010010010050≤≤-=-=+-=-++=题4图6、一平行板电容器两极板相距为d,其间充满了两种介质,介电常数为1ε的介质所占的面积为S 1, 介电常数为2ε的介质所占的面积为S 2。
4-2.5μF 电容的端电压如图示。
(1)绘出电流波形图。
(2)确定2μs t =和10μs t =时电容的储能。
解:(1)由电压波形图写出电容端电压的表达式:10 0μs 1μs10 1μs 3μs ()1040 3μs 4μs 0 4μs t t t u t t t t≤≤⎧⎪≤≤⎪=⎨-+≤≤⎪⎪≤⎩式中时间t 的单位为微秒;电压的单位为毫伏。
电容伏安关系的微分形式:50 0μs 1μs 0 1μs 3μs()()50 3μs 4μs 0 4μs t t du t i t C t dt t<<⎧⎪<<⎪==⎨-<<⎪⎪<⎩上式中时间的单位为微秒;电压的单位为毫伏;电容的单位为微法拉;电流的单位为毫安。
电容电流的波形如右图所示。
(2)电容的储能21()()2w t Cu t =,即电容储能与电容端电压的平方成正比。
当2μs t =时,电容端电压为10毫伏,故:()()22631010μs 11()5101010 2.510J 22t w t Cu ---===⨯⨯⨯⨯=⨯当10μs t =时,电容的端电压为0,故当10μs t =时电容的储能为0。
4-3.定值电流4A 从t=0开始对2F 电容充电,问:(1)10秒后电容的储能是多少100秒后电容的储能是多少设电容初始电压为0。
解:电容端电压:()()()00110422t tC C u t u i d d t C τττ+++=+==⎰⎰;()1021020V C u =⨯=; ()1002100200V C u =⨯=()()211010400J 2C w Cu ==; ()()2110010040000J 2C w Cu ==4-6.通过3mH 电感的电流波形如图示。
(1)试求电感端电压()L u t ,并绘出波形图;(2)试求电感功率()L p t ,并绘出波形图;(3)试求电感储能()L w t ,并绘出波形图。
第四章部分习题解答4.1.3 某BJT 的极限参数I CM =100mA ,P CM =150mW ,V (BR )CEO =30V ,若它的工作电压V CE =10V ,则工作电流I C 不得超过多大?若工作电流I C =1mA,则工作电压的极限值应为多少?解: BJT 工作时,其电压和电流及功耗不能超过其极限值,否则将损坏.当工作电压V CE 确定时,应根据P CM 及I CM 确定工作电流I C ,即应满足I C V CE ≤P CM 及I C ≤I CM 。
当V CE =10V 时,mA V P I CECMC 15==此值小于I CM =100mA ,故此时工作电流不超过15mA 即可。
同理,当工作电流I c 确定时,应根据I C V CE ≤P CM 及V CE ≤V (BR )CEO 确定工作电压V CE 的大小。
当I C =1mA 时,为同时满足上述两个条件,则工作电压的极限值应为30V 。
4.3.3 若将图题3。
3。
1所示输出特性的BJT 接成图题3。
3.3所示电路,并设V CC =12V ,R C =1k Ω,在基极电路中用V BB =2.2V 和R b =50k Ω串联以代替电流源i B 。
求该电路中的I B 、I C 和V CE 的值,设V BE =0.7V 。
图题3.3。
1图题 3.3.3解: 由题3.3。
1已求得β=200,故mA R V V I bBEBB B 03.0=-=I C =βI B =200×0。
03mA=6mA V CE =V CC —I C R c =6V4。
3.5 图题3。
3.6画出了某固定偏流放大电路中BJT 的输出特性及交、直流负载线,试求:(1)电源电压V CC ,静态电流I B 、I C 和管压降V CE 的值;(2)电阻R b 、R e 的值;(3)输出电压的最大不失真幅度;(4)要使该电路能不失真地放大,基极正弦电流的最大幅值是多少?图题3.3.6解:(1)由图题3.3.6可知,直流负载线与横坐标轴的交点即V CC 值的大小,故V CC =6V 。
电工技术基础与技能第四章电容练习题班别:高二()姓名:学号:成绩:一、是非题(2X20)1、平行板电容器的电容量与外加电压的大小是无关的。
()2、电容器必须在电路中使用才会带有电荷,故此时才会有电容量。
()3、若干只不同容量的电容器并联,各电容器所带电荷量均相等。
()4、电容量不相等的电容器串联后接在电源上,每只电容器两端的电压与它本身的电容量成反比。
()5、电容器串联后,其耐压总是大于其中任一电容器的耐压。
()6、电容器串联后,其等效电容总是小于任一电容器的电容量。
()7、若干只电容器串联,电容量越小的电容器所带的电荷量也越少。
()8、两个10μF的电容器,耐压分别为10V和20V,则串联后总的耐压值为30V。
()9、电容器充电时电流与电压方向一致,电容器放电时电流和电压的方向相反。
()10、电容量大的电容器储存的电场能量一定多。
()二、选择题(2X20)1、平行板电容器在极板面积和介质一定时,如果缩小两极板之间的距离,则电容量将( )。
A.增大B.减小C.不变D.不能确定2、某电容器两端的电压为40V时,它所带的电荷量是0.2C,若它两端的电压降到10V时,则( )。
A.电荷量保持不变B.电容量保持不变C.电荷量减少一半D.电荷量减小3、一空气介质平行板电容器,充电后仍与电源保持相连,并在极板中间放入εr=2的电介质,则电容器所带电荷量将( )。
A. 增加一倍B. 减少一半C.保持不变D.不能确定4、电容器C1和一个电容为8μF的电容器C2并联,总电容为电容器C1的3倍,那么电容器C1的电容量是( )μF。
A. 2B. 4C. 6D.85、两个电容器并联,若C1=2C2,则C1、C2所带电荷量Q1、Q2的关系是( )。
A. Q1= 2Q2B. 2Q1= Q2C. Q1= Q2D.不能确定6、若将上题两电容串联,则( )。
A. Q1=2Q2B. 2Q1=Q2C. Q1=Q2D.不能确定7、1μF与2μF 的电容器串联后接在30V的电源上,则1μF 的电容器的端电压为( )V。
A.10B.15C.20D.308、两个相同的电容器并联之后的等效电容,跟让它们串联之后的等效电容之比为( )。
A.1:4B.4:1C.1:2D.2:19、两个电容器,C1=30μF,耐压12V;C2=50μF,耐压12V,将它们串联后接到24V电源上,则( )。
A.两个电容器都能正常工作B.C1、C2都将被击穿C. C1被击穿,C2正常工作D. C1正常工作,C2被击穿10、用万用表电阻档检测大容量电容器质量时,若指针偏转后回不到起始位置,而停在表度盘的某处,说明()。
A.电容器内部短路B.电容器内部开路C.电容器存在漏电现象D.电容器的电容量太小三、填充题1、某一电容器,外加电压U = 20V,测得q = 4X10-8C,则电容量C=__2X10-9F__,若外加电压升高为40V,这是所带电荷量为__8X10-8C __。
2、以空气为介质的平行板电容器,若增大两极板的正对面积,电容量将__增大_;若增大两极板间的距离,电容量将__减小__;若插入某种介质,电容量将__增大__。
3、两个空气介质平行板电容器C1和C2,若两极板正对面积之比为3:2,两极板间距离之比为3:1,则它们的电容量之比为__1:2__。
若C1为6μF,则C2 =__12__μF。
4、两个电容器,C1=20μF,耐压100V;C2=30μF,耐压100V,串联后接在160V电源上,C1和C2两端电压分别为__96__V,___64__V,等效电容为__12__μF。
5、图4-9所示电路中,C1= 0.2μF,C2= 0.3μF,C3= 0.820μF,C4=0.2μF,当开关S断开时,A、B两点间的等效电容为__0.28__μF;当开关S闭合时,A、B两点间的等效电容为__31__μF。
6、电容器在充电过程中,充电电流逐渐__减小__,两端电压逐渐__增大__;在放电过程中,放电电流逐渐__减小__,而两端电压逐渐__减小__。
7、当电容器极板上所储存的电荷发生变化时,电路中就有__电流__流过;若电容器极板上所储存的电荷___不变___,则电路中就没有电流流过。
8、用万用表判别较大容量电容器的质量时,应将万用表拨到_电阻_档,通常倍率使用_X100_或_X1K_。
如果将表笔分别与电容器的两端接触,指针有一定偏转,并很快回到接近于起始位置的地方,说明电容器_无漏电_;若指针偏转到零欧姆位置之后不再回去,说明电容器_已击穿_。
9、电容器和电阻器都是电路中的基本元件,但它们在电路中的作用是不同的。
从能量上来看,电容器是一种__储能__元件,而电阻器则是__耗能__元件。
10、图4-10所示电路中,U=10V ,R1=40Ω,R2=60Ω,C=0.5μF ,则电容器极板上所带电荷量为__3μC __,电容器储存的电场能量为__9X10-6J __。
四、问答与计算题1、有两个电容器,一个电容较大,另一个电容较小,如果它们所带的电荷量一样,那么哪一个 电容器上的电压高?如果它们两端的电压相等,那么哪一个电容器所带的电荷量大。
解:(1) 212121U U C C Q Q CQU <⇒>=⇒= (2)212121Q Q C C U U CU Q >⇒>=⇒=2、有人说“电容大的电容器所带的电荷量一定就多”,这种说法对吗?为什么?解:不对。
因为Q=CU ,C 大不一定代表Q 大。
3、在下列各情况下,空气平行板电容器的电容、两极板间电压、电容器的带电量各有什么变化? ①充电后保持与电源相连,将极板面积增大一倍; ②充电后保持与电源相连,将两极板间距增大一倍; ③充电后与电源断开,再将两极板间距增大一倍; ④充电后与电源断开,再将极板面积缩小一半;⑤充电后与电源断开,再在两极板间插入相对介电常数εr=4的电介质。
答:①U 不变,S 增大一倍 → C ’= 2C , U ’=U , Q ’=2Q ;②U 不变,d 增大一倍 → C ’= 0.5C ,U ’=U , Q ’=0.5Q ; ③Q 不变,d 增大一倍 → C ’= 0.5C ,U ’=2U , Q ’=Q ; ④Q 不变,S 减小一半 → C ’= 0.5C ,U ’=2U , Q ’=Q ;⑤Q 不变,εr =4ε0 → C ’= 4C , U ’=0.25U , Q ’=Q 。
4、平行板电容器极板面积是15cm 2,两极板相距0.2mm 。
试求: ①当两极板间的介质是空气时的电容;②若其他条件不变而把电容器中的介质换成另一种电介质,测出其电容为132 pF ,这种电 介质的相对介电常数。
解: ①F X X X X X d s C 114312010645.6102105.11086.8----===ε ②pF pF ds d sC C r 661320=='εεε→rε=25、一个平行板电容器,两极板间是空气,极板的面积是50cm 2,两极板相距1 mm 。
试求: ①电容器的电容;②如果两极板间的电压是300V ,电容器带的电荷量为多少?解: ①F X X X X X d s C 11331201043.41011051086.8----===ε ②Q = CU = 4.43X10-11X300 =1.329X10-8C6、两个相同的电容器,标有“100 pF 、600V ”,串联后接在900V 的电路上,每个电容器带多少电荷量?加在每个电容器上的电压是多大?电容器是否会被击穿?解:由于是两个相同的电容并联,总电容是 C 总= 0.5C = 50pFQ = C 总U = 50X10-12X900 =4.5X10-8CV X X C Q U 45010100105.412811===--∵U 1<U 额∴电容不会被击穿7、把“100 pF 、600V ”和“300 pF 、300V ”的电容器串联后接到900V 的电路上,电容器会被击穿吗?为什么?解:总电容是 pF C C 75C C C 2121=+=总 Q=C 总U=75X10-12X900= 67500X10-12CV C Q U 675100X1067500X1012--12111=== V C Q U 225300X1067500X1012--12222===∵U 1=675>600∴C 1将先击穿,然后由于900V 全部作用在C 2上,而C 2的耐压仅为300V ,C 2将也会被击穿。
8、现有两个电容器,其中一个电容器为0.25μF ,耐压为250V ;另一个电容为0.5μF ,耐压为300V ,试求:①它们串联以后的耐压值; ②它们并联以后的耐压值?解: ①串联的时候,总电容是F X C C μ17.05.025.05.025.0C C C 2121=+=+=总Q 1=C 1U 1=0.25X10-6X250= 62.5X10-6C Q 2=C 2U 2=0.5X10-6X300= 150X10-6CV C Q U 3750.17X1062.5X106--61===总 ②并联时 ∵U 1=250,U 2=300∴耐压小的值为并联耐压值。
9、电容为3000pF 的电容器带电荷量1.8X10-6C 后,撤去电源,再把它跟电容为1500pF 的电容器并联,求每个电容器所带的电荷量。
解:两个电容电容是并联的,∵Q 总= Q 1+ Q 2,U= U 1= U 2, Q = CU C 1:C 2 = 2:1∴122121==C C Q Q 。
C X102.1326-1==总Q Q C X106317-2==总Q Q10、一只10μF 的电容器已被充电到100V ,欲继续充电到200V ,问电容器可增加多少电场能?解: Wc= 0.5CUc 2= 0.5X10X10-6X1002=0.05JWc ’= 0.5C(Uc ’)2= 0.5X10X10-6X2002=0.2 J ∴ΔWc= Wc ’-Wc = 0.2- 0.05 = 0.15J。