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2013年浙江大学物理竞赛讲义——恒定电流

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方法五:利用△-Y转化求解等效电阻

?R13R12?R1?R12?R23?R31??R12R23?R2?R12?R23?R31??R23R31?R3?R12?R23?R31??R1R2?R2R3?R3R1?R12?R3??R1R2?R2R3?R3R1?R23?R1??R1R2?R2R3?R3R1?R31?R2?

【例10】试利用△——Y转化求RAG

【提高】如图所示电路,图中各电阻均相等为r,电容C1=C2=2C0 C3=C0.电源电动势为ε,内电阻为r/12,试求C1,C2,C3,与O连接极板所带电荷。

题型三: 含容电路的计算

【例11】如图7-21所示的电路中,三个电容器完全相同,电源电动势ε1 = 3.0V ,ε2 = 4.5V,开关K1和K2接通前电容器均未带电,试求K1和K2接通后三个电容器的电压Uao 、Ubo和Uco各为多少。

【相关变换1】正六面体网络中,四个电阻都相同,ε1 = 4V,ε2 = 8V,ε3 = 12V,ε4 = 16V,四个电源均不计内阻,C1 = C2 = C3 = C4 = 1μF 。试求:①四电容器积聚的总能;②若将a、b两点短接,C2上将具有多少电荷?

【相关变换2】在图示的复杂网络中,所有电源的电动势均为E0,所有电阻器的电阻值均为R0,所有电容器的电容

均为C0,则图示电容器A极板上的电荷量为多少?

A

【例12】如图7-22所示,由n个单元组成的电容器网络,每一个单元由三个电容器连接而成,其中有

两个的电容为3C ,另一个的电容为3C 。以a、b为网络的输入端,a′、b′为输出端,今在a、b间加一个恒定电压U ,而在a′b′间接一个电容为C的电容器,试求:(1)从第k单元输入端算起,后面所有电容器储存的总电能;(2)若把第一单元输出端与后面断开,再除去电源,并把它的输入端短路,则这个单元的三个电容器储存的总电能是多少?

【相关变换1】由如图所示的电路,其中 E 为内阻可以忽略的电源的电动势,R 为电阻的阻值;K 为开关;A 、 B 右边是如图所标的 8 个完全相

同的容量均为 C 的理想电容器组成的电路,问从合

上 K 到各电容器充电完毕,电阻 R 上发热消耗的能量是多少?(在解题时,要求在图上标出你所设定的各个电容器极板上电荷的正负) 【

13

示,C1=4C0,C2=2C0,C3=C0,电池的电动势为E,内阻不计,C0和E均已知,先在断开S4的条件下,接

通S1,S2,S3,令电池给三个电容器充电,然后断开S1,S2,S3,接通S4,使电容器放电,问 (1) 放电过程中,电阻R上共产生多少热量? (2) 放电过程中达到放电量一半时,R上电流多大?

【例14】如图所示的一个由正三角型和正六边形组成的平面无限电阻和电容网络。网络内的正三角形每边上有三个串联的电容为C的电容器,除AB边以

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