第 2 题
理想恒压电源的电动势为 ,在 时与电阻 和电容 串联接通。电容初始未充电,导线和开关均理想。令 为连接电源正极一侧极板上的电荷, 为充电电流,且 。(a) 求时间常数及函数 、。(b) 求电容电压达到最终值 时的时刻及此时的电流。(c) 求该时刻电容器储存的能量,并求 时电荷和电流的极限。 充电期间电源电压保持恒定,电流正方向规定为从电源经电阻流向电容器。时间以秒计,电容电压与电荷的关系为 ;所求储能仅指电容器中的电场能。 开关闭合后不再改变电源,也没有其他元件或漏电通道。数值答案应写明单位;无限长时间的极限表示充电充分后达到的稳态。 本题的电阻值在整个过程中保持不变。
problems.proof.stepOf
problems.proof.analysis
沿闭合回路,电源电动势等于电阻和电容的电压降之和。按选定的充电方向,,得到上式。