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平行板电容器C接在如图所示电路中,接通电源充电,当电压达到稳定值U0时,就下列两种情况回答

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解决时间 2021-02-08 15:30
平行板电容器C接在如图所示电路中,接通电源充电,当电压达到稳定值U0时,就下列两种情况回答
最佳答案
解:在两极板距离为d时电容器充电的能量W=0.5×C×U0^2,充的电量Q=C×U0
(1). C1=0.5×C U1=2×U0 W1=0.5×C1×U1^2=0.5×0.5×C×(2U0)^2=C×U0^2
W1-W=C×U0^2-0.5×C×U0^2=0.5×C×U0^2
∴外力做功为正0.5×C×U0^2焦
(2). C2=0.5×C U2=U0 W2=0.5×C2×U2^2 =0.5×0.5×C×U0^2=0.25×C×U0^2
W2-W=0.25×C×U0^2-0.5×C×U0^2=-0.25×C×U0^2
反送给电源的电量=0.5×Q,反送给电源的能量=0.5×Q×U0=0.5×C×U0^2
∴外力做功为正0.25×C×U0^2焦((0.5×C×U0^2)+(-0.25×C×U0^2))
答:(1)电容器的能量增加了0.5×C×U0^2焦,外力做功为正0.5×C×U0^2焦。(2)电容器的能量
减少了0.25×C×U0^2焦,外力做功为正0.25×C×U0^2焦 。追问您答得太好了。我还想问问,(1),(2)的能量分别是怎么转化的追答(1)外力做的机械能全部转化成了电容器的电场能。
(2)外力做的机械能和电容器原有电场能的一半反送电源,电源如是蓄电池则把电能变成化学能存储起来,如不是蓄电池则可能以热量的形式散发出去。
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