急急急！物理高手请进！！电容器在电路中的有关问题
三个电容器与电动势为E的电源连接如图所示，C3=2C1=2C2=2C。开始时S1、S2断开，S合上，电源对C1、C2充电，断开S。然后接通S1，达静电平衡后，断开S1，再接通S2。求：（1）最后各电容器上的电量。
（2）在以上操作中，在电路中产生的焦耳热。
ps：如果看不到图片可以去http://www.jxphysics.cn/uploads/soft/200902/15_10105435.doc
在第29页，麻烦了
主要是第二个问题~~~
二、（20分）图预19-2所示电路中，电池的电动势为 ，两个电容器的电容皆为 ，K为一单刀双掷开关。开始时两电容器均不带电
（1）第一种情况，现将K与 接通，达到稳定，此过程中电池内阻消耗的电能等于__________；再将K与 断开而与 接通，此过程中电池供给的电能等于___________。
（2）第二种情况，现将K与 接通，达到稳定，此过程中电池内阻消耗的电能等于__________；再将K与 断开而与 接通，此过程中电池供给的电能等于___________。
答案是0.5CE^2 , 0 ,0.25CE^2 ,0.5CE^2.
电容器耗能怎么算？？？
如果哪位高手答得好，再加100哦！
在电学中有以下结论：
流过电源ε的电量为Q，则电源做功W=εQ （ε为电源电动势）
电容电压为ε，容量为C，则电容储存的能量E=Cε²/2
下面是推导过程，对于高中生记住上面两个结论就行，直接用
电功率P=Ui
对于电源U=ε是不变的，i是时间的函数
电源做功就是P对时间t积分，即∫（Ui)dt=ε∫idt=εQ （下限0，上限T）
对于电容U=Q/C也是时间的函数，i=dQ/dt=CdU/dt
电容上存储的能量E=∫（Ui)dt=∫（CUdU/dt)dt=C∫UdU=C/2∫dU²=Cε²/2=
Qε/2=Q²/2C
1。
过程（1）
S合上，电源对C1、C2充电完成，C1、C2上的电压均为E/2
则电量Q1=Q2=CE/2 （上正下负）
过程（2）
接通S1后，C1、C3并联，C1、C3上电压相等，由Q=CU知电量正比于电容
C1、C3上电量和为原来C1上的电量Q1=CE/2
则：Q1'=Q1/3=CE/6(上正下负）,Q3=CE/3（右正左负）
过程（3）
接通S2后，设C2、C3上大电量分别为Q2'(上正下负),Q3'(左正右负）
则因为总电量不变
Q2'+Q3'=Q2-Q3=CE/6 ①（用减是因为原来C3左边电量是-Q3)
环路电压和为0
Q2'/C2=Q3'/C3 即Q2'/C=Q3'/2C ②
由①、②得
Q2'=CE/18,Q3'=CE/9
最终C1上电量Q1'=CE/6(上正下负）,C2上电量Q2'=CE/18(上正下负）,C3上电量Q3'=CE/9(上正下负）
（2）接通S时，电源做功W=QE=Q1E=CE²/2
最终C1上的能量W1=Q1'²/C1=C²E²/(36C)=CE²/36
最终C2上的能量W2=Q2'²/C2=C²E²/(324C)=CE²/324
最终C3上的能量W3=Q3'²/C3=C²E²/(81*2C)=CE²/162
在电路中产生的焦耳热为W-W1-W2-W3=25CE²/54
2.上边电容为C1，有边为C2
(1)
将K与a接通
C上电压E，电量Q1=CE(左正右负），能量W1=CE²/2
流过电源的电量Q=Q1=CE ，电源做功W=CE²
电池内阻消耗的电能 W-W1=CE²/2
再将K与a断开而与b接通
设C1、C2上的电量分别为q1(左正右负）,q2（上正下负）,
因为C1的右边和C2的上边的电量和是不变的
即：-q1+q2=-Q1=-CE ------------ ①
环路电压为0
q1/c+q2/c=E ------------------②
由①、②得q1=Q1,q2=0
即没有电荷流过电源，电源做功为0
(2)
将K与b接通
C1、C2上的电压E1=E2=E/2,电量Q1=Q2=CE/2
能量W1=W2=Q1E1/2=CE²/8
流过电源的电量Q=Q1=E/2,电源做功W=CE²/2
电池内阻消耗的电能 W-W1-W2=CE²/2-CE²/8-CE²/8=CE²/4
再将K与b断开而与a接通
C1上电量Q1'=CE(左正右负）
流过电源的电量Q'=Q1'-Q1=CE/2
电源做功W’=Q'E=CE²/2
流过电源ε的电量为Q，则电源做功W=εQ （ε为电源电动势）
电容电压为ε，容量为C，则电容储存的能量E=Cε²/2
下面是推导过程，对于高中生记住上面两个结论就行，直接用
电功率P=Ui
对于电源U=ε是不变的，i是时间的函数
电源做功就是P对时间t积分，即∫（Ui)dt=ε∫idt=εQ （下限0，上限T）
对于电容U=Q/C也是时间的函数，i=dQ/dt=CdU/dt
电容上存储的能量E=∫（Ui)dt=∫（CUdU/dt)dt=C∫UdU=C/2∫dU²=Cε²/2=
Qε/2=Q²/2C
1。
过程（1）
S合上，电源对C1、C2充电完成，C1、C2上的电压均为E/2
则电量Q1=Q2=CE/2 （上正下负）
过程（2）
接通S1后，C1、C3并联，C1、C3上电压相等，由Q=CU知电量正比于电容
C1、C3上电量和为原来C1上的电量Q1=CE/2
则：Q1'=Q1/3=CE/6(上正下负）,Q3=CE/3（右正左负）
过程（3）
接通S2后，设C2、C3上大电量分别为Q2'(上正下负),Q3'(左正右负）
则因为总电量不变
Q2'+Q3'=Q2-Q3=CE/6 ①（用减是因为原来C3左边电量是-Q3)
环路电压和为0
Q2'/C2=Q3'/C3 即Q2'/C=Q3'/2C ②
由①、②得
Q2'=CE/18,Q3'=CE/9
最终C1上电量Q1'=CE/6(上正下负）,C2上电量Q2'=CE/18(上正下负）,C3上电量Q3'=CE/9(上正下负）
（2）接通S时，电源做功W=QE=Q1E=CE²/2
最终C1上的能量W1=Q1'²/C1=C²E²/(36C)=CE²/36
最终C2上的能量W2=Q2'²/C2=C²E²/(324C)=CE²/324
最终C3上的能量W3=Q3'²/C3=C²E²/(81*2C)=CE²/162
在电路中产生的焦耳热为W-W1-W2-W3=25CE²/54
2.上边电容为C1，有边为C2
(1)
将K与a接通
C上电压E，电量Q1=CE(左正右负），能量W1=CE²/2
流过电源的电量Q=Q1=CE ，电源做功W=CE²
电池内阻消耗的电能 W-W1=CE²/2
再将K与a断开而与b接通
设C1、C2上的电量分别为q1(左正右负）,q2（上正下负）,
因为C1的右边和C2的上边的电量和是不变的
即：-q1+q2=-Q1=-CE ------------ ①
环路电压为0
q1/c+q2/c=E ------------------②
由①、②得q1=Q1,q2=0
即没有电荷流过电源，电源做功为0
(2)
将K与b接通
C1、C2上的电压E1=E2=E/2,电量Q1=Q2=CE/2
能量W1=W2=Q1E1/2=CE²/8
流过电源的电量Q=Q1=E/2,电源做功W=CE²/2
电池内阻消耗的电能 W-W1-W2=CE²/2-CE²/8-CE²/8=CE²/4
再将K与b断开而与a接通
C1上电量Q1'=CE(左正右负）
流过电源的电量Q'=Q1'-Q1=CE/2
电源做功W’=Q'E=CE²/2
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第1个回答 2010-08-02
充电后C1C2带电量Q1=C1(0.5E)=0.5CE
接通S1后，C1C3并联，电量正比于电容，此时C1电量Q2=CE/6，C3电量Q3=CE/3，
接通S2后，先中和，再按并联电容计算，此时C3电量Q4=CE/9，C2电量Q5=CE/18
接通S时，电源做功W1=QU=Q1E=0.5CE^2
C1的能量W2=0.5CU^2=0.5C(0.5E)^2=CE^2/8
此过程损失的能量W3=W1-2W2=0.25CE^2
接通S1后，C1的能量W4=0.5Q^2/C=0.5Q2^2/C=CE^2/72,C3的能量W5=0.5Q^2/C=0.5Q3^2/2C=CE^2/36
此过程损失的能量W6=W2-W4-W5=CE^2/12
有事需要办，下面的你自己做吧。
就是比较前后状态的能量然后做差。
接通S1后，C1C3并联，电量正比于电容，此时C1电量Q2=CE/6，C3电量Q3=CE/3，
接通S2后，先中和，再按并联电容计算，此时C3电量Q4=CE/9，C2电量Q5=CE/18
接通S时，电源做功W1=QU=Q1E=0.5CE^2
C1的能量W2=0.5CU^2=0.5C(0.5E)^2=CE^2/8
此过程损失的能量W3=W1-2W2=0.25CE^2
接通S1后，C1的能量W4=0.5Q^2/C=0.5Q2^2/C=CE^2/72,C3的能量W5=0.5Q^2/C=0.5Q3^2/2C=CE^2/36
此过程损失的能量W6=W2-W4-W5=CE^2/12
有事需要办，下面的你自己做吧。
就是比较前后状态的能量然后做差。
第2个回答 2010-08-03
E1= —13.6eV= — J，h= J.s6e.6547
54:t67867.78677
54:t67867.78677
第3个回答 2010-08-05
程稼夫的高中物理竞赛教程电磁学电场中的一道例题。题目后面有解析
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