電路與電磁學基礎

對未充電的電容器,經由電阻R加上直流電壓E。剛加上電壓後,電容器的狀態下列哪一項正確?

  1. A兩端電壓為E,沒有電流流過
  2. B兩端電壓為0,表現得如同短路,流過電流 E/R
  3. C兩端電壓為E/2,與電阻各分一半電壓
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正確答案:B. 兩端電壓為0,表現得如同短路,流過電流 E/R

電容器的電壓由儲存的電荷決定(V = Q/C),電流為有限值時電荷無法瞬間改變,因此電壓也不會突然改變。所以剛加上電壓後電壓仍為0,電容器表現得如同短路,電流為 E/R。之後電壓以時間常數 RC 趨近E,經過足夠時間後電流變為0,等同開路。

  • A. 電壓為E且沒有電流,是經過足夠時間後的狀態。
  • B. 正確。電壓不會突然改變,因此剛開始為0,流過電流 E/R。
  • C. 電阻與電容器各分一半電壓的時間點雖然存在,但並非剛加上電壓後。
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