自感线圈和电容器在电路中等效处理万连成

电阻为无穷大.而电路稳定后,电流达到最大值i= E时,自感线圈又可被等效为R+路状态例如,在如图3所示电路中,自感线圈L的电阻不计,当开关S闭合瞬间,由于自感线圈的阻碍作用,将自感线圈等效为断路状态,电容器被充电,A板上充得正电,B板上充得负电;当开关S闭合一段时间后,自感线圈等效为短路状态,相当于一个电阻为零的导线将电容器短接放电,A、B板均不带电.图 图1电路中将开关S由位置1很快拨向位置2,电路中电源电压从E变为零,自感线圈与电阻R串联的电路被短接,但电流的变化圈中所产生的自感电动势会·1·

使电流将延续一段时间.研究表明:自感线圈电路中的放电电流i跟时间t的变化规律如图4所示.4可知,t=0时,i=Im.在没有电源的情况下,是自感线圈中产生了自感电动势使电流得以延续.实际上,自感线圈是一个储能元件(储磁场能).上述自感线圈短接的情况器释放电场能的放电过程.虽然该放电电流是递减的,但在自感线圈短接的瞬间,可将其等效为一个电源.而且所提供的最大电流即为原I=ER+例1如图5所示的电路中,已知E=20V,R1=20Ψ,R2=10ΨL是纯电感线圈,电源内阻不计.S闭合且电路中电流恒定后再打开开关S的瞬间,L两端的电压为多少?a、b哪端电势高?分析解答当开关S自感线圈L的电流为

器可等效为一个短路状态,即等效电阻为零;而待电路稳定后,电容器充满了电荷,电路中电流为零,电容器又可等效为电阻无穷大的断路状态.例如在如图8所示电路中,当开关S闭合瞬间,将电容器等效为短路状态可见灯泡LI=E=2R

图 不会立即发光.只有开关S闭合一段时间后容器又被等效为一个断路状态,灯泡L打开开关S的瞬间,电源,I=2AR1R2则U=·(R1+R2)=60S的瞬间,L两端的电压为60V,且b端电势高.二、很近的,是不会通过自由电荷的,但电容器在与电路连接时,可以通过电容器的充电、放电电流和放电电流)通过.在交流电路中,交变电流就是在对电容器交替进行充电和放电的过程中“通过”了电容器.电容器对交变电流也有阻碍作用,这种阻碍作用的大小不但与电容器本身有关,还跟交流电的频率有关,简单概括为“通交流,隔直流,通高频,阻低频”.实际上视不同频率的交变电流可把一个电容器等效为一个“电阻”,这.在直流电路中,电容器在充电和放电的暂态过程中,也显示出其特殊的作用.对如图6所示的电路研究表明,开关S接到位置1时,电容器被充电,it的变化规律如图7所示.

常发光在图6中将开关S由位置1接到位置2时,CR放电.研究表明电容Cit9所示.图 图9可知,t=0时,i=Im.即此时刻电容器通过电阻R放电的电流为最大且有Im=UC.其实电容器也是一个储能元件(储电场R能)上述放电过程就是电容器释放电场能的过程,虽然该电流是递减的,但在电容器开始放电的瞬间,可将其等效为一个电源.而且所提供的电压为电路稳定时电容器充满电荷时的两极板间的电压,即UC=ImR.例2如图10所示,E为电池组,L是电阻不计、自感系数足够大的线圈,L1、L2是两个S闭合时、闭合(电路稳定)S时两分析解答当开关S闭合的瞬间,电感线圈L

图图 图,t=0时,i=Im.

的瞬间,由于电容器两极板上无电荷,两电极间电压为零,相当于电源电压直接加在电阻R效为断路状态,C可等效为短路状态,L1不亮,灯L2亮当开关S(电路稳定)后,电感线圈L可等效为短路状态,C可等效为断路状态,灯L1亮,灯上,此刻充电电流 E最大,于是电

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