Question

【題目】能量守恒是自然界基本規律，能量轉化通過做功實現。研究發現，電容器存儲的能最表達式為=，其中U為電容器兩極板間的電勢差.C為電容器的電容。現將一電容器、電源和某定值電阻按照如圖所示電路進行連接。已知電源電動勢為，電容器電容為，定值電阻阻值為R，其他電阻均不計，電容器原來不帶電。現將開關S閉合，一段時間后，電路達到穩定狀態。求：在閉合開關到電路穩定的過程中，該電路因電磁輻射、電流的熱效應等原因而損失的能量。

Answer 1

【答案】

【解析】

根據電容定義，有C=，其中Q為電容器儲存的電荷量，得：Q=CU

根據題意，電容器儲存能量：EC=CU2

利用電動勢為E0的電源給電容器充電，電容器兩極間電壓最終為E0，

所以電容器最終儲存的能量為：E充=，

則電容器最終儲存的電荷量為：Q=CE0，

整個過程中消耗消耗能量為：E放=W電源=E0It=E0Q=C

根據能量守恒得：E損=E放-E充=C-=