如圖14-2-7所示電路,K先接通a觸點,讓電容器充電后再接通b觸點,設(shè)這時可變電容器電容為C,線圈自感系數(shù)為L,
圖14-2-7
(1)經(jīng)過多長時間電容C上電荷第一次釋放完?
(2)這段時間內(nèi)電流如何變化?線圈兩端電壓如何變化?
(3)在振蕩過程中將電容C變小,與振蕩有關(guān)的物理量中哪些將隨之改變?哪些將保持變化?
(1)
(2)電流增大,電流由最大減為零 (3)電場能、磁場能、磁感應(yīng)強度、振蕩電流 帶電荷量
(1)極板上電荷由最大到零需要周期時間,所以t==.
(2)從能量角度看,電容器釋放電荷,電場能轉(zhuǎn)變?yōu)榇艌瞿,待電荷釋放完畢時,磁場能達(dá)到最大,線圈兩端電壓與電容兩極板間電壓一致,由于放電,電容兩極板間電壓最大值減至零,線圈兩端電壓也是由最大值減為零,值得注意的是這段時間內(nèi)電流由零逐漸增大,當(dāng)線圈兩端電壓為零時,線圈中電流增至最大,千萬不要把振蕩電路看成直流電路,把電容器看成一個電源,不斷地相互轉(zhuǎn)化,在直流電路中,電阻上通過的電流和電阻兩端的電壓,變化步調(diào)一致,電壓大電流也大,電壓小電流也小,在振蕩電路中,存在自感現(xiàn)象及線圈電阻為零的情況,電流和電壓變化步調(diào)不一致,所以才出現(xiàn)電壓為零時電流最大的現(xiàn)象.
(3)在振蕩過程中,當(dāng)電容器C變小時,根據(jù)周期公式,周期T變小,頻率f增大,同時不論是增大電容極板間的距離d,還是減小正對面積S使電容器C變小,外力都對電容做功,振蕩電路能量都增加,故電場能、磁場能、磁感應(yīng)強度和振蕩電流的最大值都增加,極板上電荷最大值將不變,極板電壓最大值將增加,若減小正對面積S使電容C變小時,電場強度最大值增加.
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圖
(1)T、L、C的關(guān)系為_________________________________。
(2)根據(jù)圖中給出的數(shù)據(jù)點做出T2與C的關(guān)系圖線。
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圖
A.在時刻t1,電路中的電流最大
B.在時刻t2,電路中的磁場能最大
C.從時刻t2至t3,電路的電場能不斷增大
D.從時刻t3至t4,電容器帶的電荷量不斷增大
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圖
(1)F與θ的關(guān)系式.
(2)F與I′的關(guān)系式.
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如圖14-2-7所示,為LC振蕩電路中電容器的極板帶電荷量隨時間變化曲線,下列判斷中正確的是( )
圖14-2-7
①在b和d時刻,電路中電流最大 ②在a→b時間內(nèi),電場能轉(zhuǎn)變?yōu)榇艌瞿?nbsp; ③a和c時刻,磁場能為零 ④在O→a和c→d時間內(nèi),電容器被充電
A.只有①和③ B.只有②和④ C.只有④ D.只有①,②和③
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如圖14-2-7所示,相距40 km的A、B兩地架兩條輸電線,電阻共為800 Ω,如果在A、B間的某處發(fā)生短路,這時接在A處的電壓表示數(shù)為10 V,電流表示數(shù)為40 mA,求發(fā)生短路處距A有多遠(yuǎn)?
圖14-2-7
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