了解電容器特點 熟知三類含容問題的求解

安徽 邵 永

一、引言

電容器和電阻是兩種常見的電子元件，在含電容器和電阻的問題中常常涉及力與運動問題、功能問題、動量沖量問題、電路問題等等，綜合性強、思維誤區多、能力要求高，因此是高考的重點考查內容。由于電容器的性質與定值電阻明顯不同，因此此類問題的暫態和穩態都不易掌握，做題過程中如果不加以理解只是機械模仿，常會出現錯誤，從而失去習題應有的作用。

二、關于電容器學生未必真正理解和掌握的四個特點

1.電容器在電路中的地位

充電和放電是電容器的基本功能。充電過程就是使電容器帶上電荷的過程，充電后電容器中儲存電場能；放電過程就是使電容器失去電荷的過程，放電過程中電場能轉化為其他形式的能，而電容器的隔直流、通交流、旁路、耦合、濾波等都是其充電和放電的演變，所以電容器在電路中有時相當于用電器，有時相當于電源。

2.電容器的帶電荷量和電場的變化特點

3.充、放電電流的計算方式

4.電容器在直流電路中的充、放電時間

(1)RC電路與直流電源連接時的暫態過程

圖1

(2)已充電RC電路短接時的暫態過程

(3)從RC的暫態過程看電容器的充、放電時間

三、幾類含容電路的分析

1.直流電路中充、放電電量的計算

【例1】如圖2電路中的各元件值為：R1=R2=10 Ω，R3=R4=20 Ω，C=300 μF，電源電動勢E=6 V，內阻不計，單刀雙擲開關K開始時接通觸點2。

圖2

求：(1)當開關K從觸點2改接通觸點1，且電路穩定后，電容器C的帶電量。

(2)若開關K從觸點1改接通觸點2后，直至電流為零時，通過電阻R1的電量。……