电工基础练习三参考答案

105－06高职（－）电子电气专业电工基础“电容”单元测验参考答案姓名__________________座号________________成绩_________________一、填空题（每空2分，共42分）1、有两只电容器的电容分别为C1和C2，其中C1C2，如果加在两只电容器上的电压相等，则电容为C2的电容器所带的电荷量多；如果两只电容器所带的电荷量相等，则电容为C1的电压高。2、电路如图1-2所示，平行板电容器C1和C2串联后接在直流电源上。若将电容器C2的两极板间距离减小，则C1、C2的带电荷量将增多，C1两端的电压将增大，C2两端的电压将减小。3、如图1-3所示电路中，当S断开时，A、B两端的等效电容是1.5C；当S闭合时，A、B两端的等效电容是2C。4、现有两只电容器，其额定值分别为5μF/200V、10μF/250V，它们串联以后的耐压值为300V；并联以后的耐压值为200V。5、平行板电容器的电容为C，充电到电压为U后断开电源，然后把两极板间的距离由d增大到4d。则电容器的电容变为0.25C，这时所带的电荷量为CU，两极板间的电压为4U。6、判断大容量电容器的质量时，应将万用表拨到欧姆挡，倍率使用R×100或R×1K。当万用表表笔分别与电容器两端接触时，看到指针有一定偏转，并很快回到接近于起始位置的地方，则说明该电容器质量是好的；如果看到指针偏转到零后不再返回，则说明电容器内部已短路。7、在电容器充电的电路中，已知电容C=2μF，在时间间隔为0.01s内，电容器上的电压从10V上升到20V，则在这段时间内电容器的充电电流为2mA，电容器两极板间电场的能量增加了3×10-4J。8、图1-8所示电路中，电容C=100μF，则IC=0A，UC=5V，电容器储存的电场能量WC=1.25×10-3J。二、选择题（每小题3分，共18分）1、某电容器的电容为5C，如不带电时它的电容是（C）。2A）0；B）C；C）5C；D）10C。2、一个电容为C的平行板电容器与电源相连，开关闭合后，电容器极板间的电压为U，极板上的电荷量为q。在不断开电源的条件下，把两极板间的距离拉大一倍，则（A）。A）U不变，q和C都减小一半；；B）U不变，C减小一半，q增大一倍；C）q不变，C减小一半，U增大一倍；D）q、U都不变，C减小一半。3、电路如图2-3所示，电容两端的电压UC=（C）。A）18V；B）0；C）20V；D）10V。4、电路如图2-4所示，当C1C2C3时，它们两端的电压的关系是（C）。A）U1=U2=U3；B）U1U2U3；C）U1U2U3；D）不能确定。5、两个相同的电容器串联之后的等效电容，跟它们并联之后的等效电容之比是（A）A）1：4；B）4：1；C）1：2；D）2：1。6、电路如图2-6所示，已知电容器C2的电容是的C1二倍，C1充过电，电压为U，C2未充电。如果将开关S合上，那么电容器C1两端的电压将为（B）。A）21U；B）31U；C）32U；D）U。三、问题和计算题（每题10分，共40分）1、平行板电容器的极板面积为100cm2，两极板间的介质为空气，两极板间的距离为5mm，现将电压为200V的直流电源接在电容器的两端。求：（1）该平行板电容器的电容及所带的电荷量；（2）若将上述电容器的两极板浸入相对介电常数为80的介质中，则此时电容器的电容又是多大？（ε0=8.86×10-12F/m）3解：（1）C=εdS=8.86×10-12×3410510100=17.7pFq=CU=17.7×10-12×200=3.54×10-9C（2）此时电容C’=Cεr=17.7×10-12×80=1416pF2、有人说，因为C=Uq，所以C与q成正比，与U成反比，这种说法对吗？为什么？答：这种说法不对，因为C的大小与q及U均无关，对于一个确定的C，不论q或者U如何变化，其电容量C是不会因它们的变化而变化的，而公式C=Uq只是说明一个确定的电容器C其两端的电压U与它所储存的电量q之间成正比例关系。3、电路如图3-3所示，已知电源电动势E=10V，内阻不计，外电路电阻R1=6Ω，R2=4Ω，电容C1=2μF，C2=10μF。求（1）R1两端的电压；（2）电容C1、C2所带的电荷量；（3）C1、C2两端的电压。解：（1）本电路为稳定状态，C1、C2充电结束后对电路没有影响，因此电阻R1两端的电压由分压所决定，所以：R1两端的电压U1=211RRRE=6V（2）C串=2121CCCC=35μFq=q1=q2=CU1=35×10-6×6=1.0×10-5C（3）UC1=212CCCU1=5VUC2=211CCCU1=1V44、电路如图3-4所示，已知C1=C2=C3=10μF，E1=10V，E2=12V，C1上电荷量q1=2×10-5C。试求：C2、C3上的电荷量以及C3上储存的电场能量。解：由题意可得：E1－UC1=E2－UC2=UC3，则：UC2=E2－E1+UC1=E1－E2+q1C1=12－10+2×10-5×10×10-6=4VUC3=E1－UC1=10－2×10-5×10×10-6=8Vq2=CUC2=10×10-6×4=40×10-6Cq3=CUC3=10×10-6×8=80×10-6CWC3=23c3UC21=0.5×10×10-6×8×8=3.2×10-4J