,对应的q–t曲线如图3中①②所示。a.①②两条曲线不同是______(选填E或R)的改变造成的;b.电容器有时需要快速充电,有时需要均匀充电。依据a中的结论,说明实现这两种充电方式的途径。__________________(3)设想使用理想的“恒流源”替换(2)中电源对电容器充电,可实现电容器电荷量随时间均匀增加。请思考使用“恒流源”和(2)中电源对电容器的充电过程,填写下表(选填“增大”、“减小”或“不变”)。“恒流源”(2)中电源电源两端电压________通过电源的电流________【答案】(1).(2).(3).R(4).要快速度充电时,只要减小图2中的电阻R;要均匀充电时,只要适当增大图2中的电阻R即可(5).增大(6).不变(7).不变(8).减小【解析】【详解】由电容器电容定义式得到图象,类比图象求位移求解电量,由图3斜率解决两种充电方式不同的原因和方法;根据电容器充电过程中电容器两极板相当于电源解答(1)由电容器电容定义式可得:,整理得:,所以图象应为过原点的倾斜直线,如图:由题可知,两极间电压为U时电容器所储存的电能即为图线与横轴所围面积,即,当两极间电压为U时,电荷量为,所以;(2)a.由于电源内阻不计,当电容器充满电后电容器两端电压即电源的电动势,电容器最终的电量为:,由图可知,两种充电方式最终的电量相同,只是时间不同,所以①②曲线不同是R造成的;b.由图3可知,要快速度充电时,只要减小图2中的电阻R,要均匀充电时,只要适当增大图2中的电阻R即可;(3)在电容器充电过程中在电容器的左极板带正电,右极板带负电,相当于另一电源,且充电过程中电量越来越大,回路中的总电动势减小,当电容器两端电压与电源电动势相等时,充电结束,所以换成“恒流源”时,为了保证电流不变,所以“恒流源两端电压要增大,通过电源的电流不变,在(2)电源的电压不变,通过电源的电流减小。
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