例谈电容器和变压器的动态分析

贺林卿+夏德本

电容器是一种重要的电学元件，各种电器设备都少不了它。而变压器是交变电路中常见的一种电器设备，也是远距离输送交变电流不可缺少的装置。有关电容器和变压器的考题，在近几年的高考中也常涉及，尤其是考查有关它们的动态变化问题。下面结合两例阐述这两种器件的动态分析方法。

一、电容器的动态变化分析

讨论电容器的相关问题，一定要分清两种情况，并用好三个依据。

（1）两种基本情况：

①若电容器的两极板始终与电源相连接，则其两极间的电势差保持不变；

②若电容器充电后即与电源断开，则其所带电荷量保持不变。

（2）三个物理依据：

【例1】 平行板电容器的两板A、B接于电池两极，一带正电小球用绝缘细线悬挂在电容器两板之间，细线与竖直方向的夹角为θ，如图1所示，那么：

A.保持开关S闭合，仅将A板向B板靠近，则θ角减小

B.保持开关S闭合，仅将A板沿极板方向

下移少许，则θ角不变

C.将开关S断开，仅将A板靠近B板，

则θ角增大

D.将开关S断开，仅将A板远离B板，

则θ角减小

解析：分析小球受力，如图2所示，

由tanθ=Eq/mg可知，θ的变化取决于

场强E的变化。保持开关S闭合，

两板正对面积的变化仅改变电器的电容（减小）和带电量（减少），加在板间的电压不变，板间距不变，∴场强E不变，故θ角不变；当两板间距离减小时，由E=U/d可知，E增大，θ角也应增大。开关S断开时，电容器两板所带电荷量一定，由C=

二、变压器的动态变化分析

处理理想变压器问题的关键是要深刻理解变压器的工作原理，辨清原、副线圈中的变与不变量，明确各量间的制约关系：endprint

电容器是一种重要的电学元件，各种电器设备都少不了它。而变压器是交变电路中常见的一种电器设备，也是远距离输送交变电流不可缺少的装置。有关电容器和变压器的考题，在近几年的高考中也常涉及，尤其是考查有关它们的动态变化问题。下面结合两例阐述这两种器件的动态分析方法。

一、电容器的动态变化分析

讨论电容器的相关问题，一定要分清两种情况，并用好三个依据。

（1）两种基本情况：

①若电容器的两极板始终与电源相连接，则其两极间的电势差保持不变；

②若电容器充电后即与电源断开，则其所带电荷量保持不变。

（2）三个物理依据：

【例1】 平行板电容器的两板A、B接于电池两极，一带正电小球用绝缘细线悬挂在电容器两板之间，细线与竖直方向的夹角为θ，如图1所示，那么：

A.保持开关S闭合，仅将A板向B板靠近，则θ角减小

B.保持开关S闭合，仅将A板沿极板方向

下移少许，则θ角不变

C.将开关S断开，仅将A板靠近B板，

则θ角增大

D.将开关S断开，仅将A板远离B板，

则θ角减小

解析：分析小球受力，如图2所示，

由tanθ=Eq/mg可知，θ的变化取决于

场强E的变化。保持开关S闭合，

两板正对面积的变化仅改变电器的电容（减小）和带电量（减少），加在板间的电压不变，板间距不变，∴场强E不变，故θ角不变；当两板间距离减小时，由E=U/d可知，E增大，θ角也应增大。开关S断开时，电容器两板所带电荷量一定，由C=

二、变压器的动态变化分析

处理理想变压器问题的关键是要深刻理解变压器的工作原理，辨清原、副线圈中的变与不变量，明确各量间的制约关系：endprint

电容器是一种重要的电学元件，各种电器设备都少不了它。而变压器是交变电路中常见的一种电器设备，也是远距离输送交变电流不可缺少的装置。有关电容器和变压器的考题，在近几年的高考中也常涉及，尤其是考查有关它们的动态变化问题。下面结合两例阐述这两种器件的动态分析方法。

一、电容器的动态变化分析

讨论电容器的相关问题，一定要分清两种情况，并用好三个依据。

（1）两种基本情况：

①若电容器的两极板始终与电源相连接，则其两极间的电势差保持不变；

②若电容器充电后即与电源断开，则其所带电荷量保持不变。

（2）三个物理依据：

【例1】 平行板电容器的两板A、B接于电池两极，一带正电小球用绝缘细线悬挂在电容器两板之间，细线与竖直方向的夹角为θ，如图1所示，那么：

A.保持开关S闭合，仅将A板向B板靠近，则θ角减小

B.保持开关S闭合，仅将A板沿极板方向

下移少许，则θ角不变

C.将开关S断开，仅将A板靠近B板，

则θ角增大

D.将开关S断开，仅将A板远离B板，

则θ角减小

解析：分析小球受力，如图2所示，

由tanθ=Eq/mg可知，θ的变化取决于

场强E的变化。保持开关S闭合，

两板正对面积的变化仅改变电器的电容（减小）和带电量（减少），加在板间的电压不变，板间距不变，∴场强E不变，故θ角不变；当两板间距离减小时，由E=U/d可知，E增大，θ角也应增大。开关S断开时，电容器两板所带电荷量一定，由C=

二、变压器的动态变化分析

处理理想变压器问题的关键是要深刻理解变压器的工作原理，辨清原、副线圈中的变与不变量，明确各量间的制约关系：endprint