- 南充高二物理期末2022
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相关例题：
题目：
一个电路中有一个电源和一个电阻器R串联在一起，电阻器R的阻值为10欧姆。现在需要在这个电路中加入一个电容器C，以过滤掉电路中的高频噪声。已知电容器C的电容为2微法，电源电压为12伏特。
要求：
1. 写出加入电容器C后，电路的总电阻、总电容和总电感；
2. 计算加入电容器C后，电路中的总阻抗；
3. 说明加入电容器C后，电路的频率响应如何变化；
4. 说明加入电容器C后，电路的噪声特性如何变化。
解答：
1. 加入电容器C后，电路的总电阻为R+C×2πfC=10+2×3.14×(12×10^-6)≈10.4欧姆，总电容为RC=2×3.14×(12×10^-6)≈0.6微法，总电感为L=ρ×|ΔX|/B≈0.6μH。
其中，ρ是电导率，ΔX是电感两端的电压变化量，B是磁通密度。
2. 电路中的总阻抗为Z=√(R^2+X^2)=√(10^2+(0.6μH)^2)≈13欧姆。
其中，X是电感。
3. 加入电容器C后，电路的频率响应变好了。因为电容器的阻抗在高频时接近于零，所以它可以有效地过滤掉电路中的高频噪声。同时，由于电感器的阻抗在低频时接近于无穷大，所以它不会引入低频噪声。因此，加入电容器C后，电路的频率响应得到了改善。
4. 加入电容器C后，电路的噪声特性变差了。因为电容器的容抗随着频率的升高而减小，所以它能够过滤掉高频噪声，但是也会引入一些低频噪声。因此，电路的噪声特性变差了。
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