物理競賽《交流電》題庫

1、物理競賽《交流電》題庫49057.從同一交流電路上接出兩個支路（圖4949（a）），一支路上串一個無泄漏電阻的電容器C；另一個支路上串一個無電阻的電感線圈L，問AB和CD之間有怎樣的作用力？解:如圖4949（b）。設電容器C的容抗為CX，電感線圈的感抗為LX，交流電壓tUUm??sin。由于在純電容電路中，電流相位比電壓超前2?，所以通過AB的電流????????2sin1??tXUiCmtXUCm??cos又由于在純電感電路中，電流相

2、位比電壓滯后2?。所以通過CD電流??????????2sin2tXUiLmtXULm?cos??所以通過AB的電流方向與通過CD的電流方向相反，它們之間的作用力為斥力。49058.如圖4950（a）所示電路中，R1=2歐姆，R2=4歐姆，R3=4歐姆，C1=2微法，線圈電感L=0.5亨利，電阻r=4歐姆，ε=12伏，求：（1）K接通的瞬時各支路的電流和各元件上的電壓；（2）穩(wěn)定后各支路的電流和元件上的電壓；（3）定性地畫出開關接通后電

3、容電感中電流變化情況。解:（1）K接通時，線圈L中的電流由零增大，電流變化最快，因而兩端的感應電動勢最大。此感應電動勢反抗電流增大，故K接通瞬時，L中的電流L=0，即L相當斷路。對電容C來說，K接通的瞬時，極板上無電荷，因而兩端的電壓為零，即C相當短路。故電容的總電阻為44444232321????????RRRRRR（歐）ACBDCL圖4949（a）ACBDCL2i1i圖4949（b）6?LU（伏）6?CU（伏）（3）開關接通后，電容

4、、電感中電流的變化情況如圖4950（b）所示。49059.如圖4951（a），二極管D1和D2都是理想的，兩個直流電源E1和E2的電動勢都是ε0=1.5，其內阻不計，自感線圈L的直流電阻不計。最初，開關S斷開，電容器的電壓為UAB=U0（U0?0），閉合S，系統(tǒng)達到平衡后，電容器上的電壓變?yōu)閁′AB=1，試求U0=？分析：分析：閉合S后，電容器上的電壓由ABU變?yōu)?ABU，電容器的帶電狀態(tài)發(fā)生變化，是因為有通過圖示電路的電流所致。由于最

5、初00??UUAB，而0U的作用不可能使二極管2D導通，只可能使1D導通，這樣，顯然應有VU5.100???。對于閉合S后由C、L、1D、1E組成的回路，由于1D導通，故加在自感線圈兩端的兩壓為0???ABLUU，就是這個電壓LU使L中的電流發(fā)生變化，且與L中產生的自感電動勢相抗衡，這樣，從電流電壓變化的關系來看，這個電路可等效為一個LC振蕩電路，如圖4951（b）所示。由振蕩電流的變化規(guī)律知：S剛閉合時，電路中的電流和線圈兩端的電壓分