- 电容的定义式
- 共947题
传感器是把非电物理量(如高度、温度、压力等)的变化转换成电学量(如电压、电流、电容等)变化的一种元件,它在自动控制中有着广泛的应用.如图是一种测定液面高度的电容式传感器的示意图.金属棒与导电液体构成一个电容器,将金属棒和导电液体分别与直流电源的两极相连接,从电容C和导电液与金属棒间的电压U的变化就能反映液面的升降情况,即( )
正确答案
解析
解:A、B,电源接通时,电容器的电压一定,若电容C减小时,金属棒与导电液的正对面积减小,所以h减小.故A正确,B错误.
C、D电源接通再断开,电容器的电量不变,电压减小,由公式C=分析可知,C增大,金属棒与导电液的正对面积增大,所以h增大.故C错误,D正确.
故选AD
对于给定的电容器,描述其电容C、电量Q、电压U之间相应关系的图应是图中的( )
正确答案
解析
解:C=是电容的定义式,电容器电容的大小与电容的带电量Q以及电容器两极板之间的电压无关,电容器电容的决定式为:C=
,只要电容器不变其电容就不发生变化,故ACD错误,B正确.
故选:B.
如图所示的电路中,电源电动势为10V,R1=4Ω,R2=6Ω,电容C=30μF,电源内阻忽略不计,求:
(1)闭合电键S,稳定后通过电阻R1的电流;
(2)将电键S断开,求这以后通过R1的电荷量.
正确答案
解:(1)稳定时,电容看做断开状态,电路中的电流:I==
A=1A
(2)此时电容器两端的电压为:UC=IR2=6V
将电键S断开后,电容器两端的电压为:UC′=E=10V
流过R1的总电量等于电容器电量的变化量,即为:Q=C△UC=C(UC′-UC)=30×10-6×(10-6)C=1.2×10-4C.
答:(1)闭合电键S,稳定后通过电阻R1的电流为1A;
(2)将电键S断开,求这以后通过R1的电荷量为1.2×10-4C.
解析
解:(1)稳定时,电容看做断开状态,电路中的电流:I==
A=1A
(2)此时电容器两端的电压为:UC=IR2=6V
将电键S断开后,电容器两端的电压为:UC′=E=10V
流过R1的总电量等于电容器电量的变化量,即为:Q=C△UC=C(UC′-UC)=30×10-6×(10-6)C=1.2×10-4C.
答:(1)闭合电键S,稳定后通过电阻R1的电流为1A;
(2)将电键S断开,求这以后通过R1的电荷量为1.2×10-4C.
如图所示,为某一电容器中所带电量和两端电压之间的关系图线,若将该电容器两端的电压从40V降低到36V,对电容器来说正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由图象可知,电压从40V降低到36V,电容器的电量减小,则属于放电过程,故A错误,B正确;
C、根据图象,当电压为40V时,电量为0.2C,故电容为:C==
=0.005F=5.0×10-3F,故C错误;
D、如果该电容器两端的电压从40V降低到36V,则△Q=C•△U=0.005F×(40-36)V=0.02C,故D错误;
故选B.
如图所示,电源电动势E=12V,内阻r=1Ω,电阻R1=3Ω,R2=2Ω,R3=5Ω,电容器的电容C1=4 μF,C2=1μF,求
(1)C1、C2所带电荷量?
(2)电键S断开后通过R2的电量为多少?
正确答案
解:(1)电路稳定时,电容器相当于开关断开,所在电路没有电流,则电路中电阻R1、R2串联,电容器C1的电压等于电阻R2的电压,即为
U1=E=
×12V=4V
路端电压为
U=E=
×12V=10V;
根据 Q=CU得:
电容器C1的电量 Q1=C1U1=4×10-6×4C=1.6×10-5C
电容器C2的电量 Q2=C2U=1×10-6×10C=1.0×10-5C.
(2)电键S断开后,电容器C1、C2均要放电,都通过电阻R2,
因此通过R2的电量为Q3=Q1+Q2=1.6×10-5C+1.0×10-5C=2.6×10-5C
答:(1)电路稳定时C1、C2所带电荷量Q1、Q2分别为1.6×10-5C;1.0×10-5C;
(2)电键S断开后通过R2的电量为2.6×10-5C.
解析
解:(1)电路稳定时,电容器相当于开关断开,所在电路没有电流,则电路中电阻R1、R2串联,电容器C1的电压等于电阻R2的电压,即为
U1=E=
×12V=4V
路端电压为
U=E=
×12V=10V;
根据 Q=CU得:
电容器C1的电量 Q1=C1U1=4×10-6×4C=1.6×10-5C
电容器C2的电量 Q2=C2U=1×10-6×10C=1.0×10-5C.
(2)电键S断开后,电容器C1、C2均要放电,都通过电阻R2,
因此通过R2的电量为Q3=Q1+Q2=1.6×10-5C+1.0×10-5C=2.6×10-5C
答:(1)电路稳定时C1、C2所带电荷量Q1、Q2分别为1.6×10-5C;1.0×10-5C;
(2)电键S断开后通过R2的电量为2.6×10-5C.
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