不对.这个F不一定是库仑力,库仑力是两个点电荷之间的相互作用力,此处并无表示,因此应理解成电荷在电场中受到的力才对.单从这个式子来看,F可能是静电场中受到的库仑力,也可能是其他非静电场受到的电场力,只是这个力这...你提出的问题真不少,需要逐一回答。其实这是基础的电学问题,能给你解答的人很多,多半是被麻烦吓跑了,呵呵。
第一个问题:库仑≠焦耳 我们知道电功W=U•I•t,电量Q=I•t,因而W=U•Q,其物理意义就是,极板间储存的电势能完全释放所转化的电功不仅和极板上的电荷总量相关(成正比),也和极板间的初始电压相关(成正比)。
第二个问题:电阻上的电压不是恒定的,其电压随放电时间按负指数函数衰减,这其实是一个一阶阻容电路的零输入响应方程,
电容上残余电压U=U0•e^(-t/((r+rL)•C))
式中U0--电容上初始电压;r--电阻阻值;rL--灯泡阻值;C--电容的容量;t--放电时间。
根据串联电路分压原理,电阻上电压Ur=U•r/(r+rL);灯泡上电压UL=U•rL/(r+rL);因而顺便可以知道,灯泡的亮度随时间而逐渐变暗。
第三个问题:放电时间计算。如果以电压等于零作为放电结束的标志,单纯从数学意义上讲,则放电时间就是无限长,即放电过程会永远进行下去,没有终点。因而通常电路计算中会规定一个放电终了电压,也就是当放电电压降到某个指定的极小值(放电终了电压)以下时,即可以认为放电过程已经完全结束。当规定放电终了电压后,就可以精确计算完全放电时间。
再回到第一个问题,对你文中关于能量和电容量描述的错误,做些进一步的补充说明。放电过程中消耗的总电能确实如你所描述,等于电流的平方再乘以总R再乘以时间T,但这个数值用中学生掌握的初等代数知识是无法计算出来的,因为放电过程中,放电电流I是随着放电时间逐渐减小的,需要使用定积分才能算出来,而且其计算值就是U•Q,或者说是U•U•C。电流的平方再乘以总R再乘以时间T并不等于Q,这是个基本概念错误,电流乘以时间T才等于Q。正是由于这个概念错误,才让你引出了电量Q等于能量E的错误。
我认为上述已经基本清楚,如果你还有什么不明白的地方,可以给我留言。