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如图所示电路中,已知电源电动势E=10V,内电阻r=4Ω,R0=1Ω,滑动变阻器R的最大阻值为10Ω.当改变滑动变阻器的触头位置时,问(1)R调到多大时,R0的功率最大?最大功率是多少?(2)R调
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(1)R调到多大时,R0的功率最大?最大功率是多少?
(2)R调到多大时,R的功率最大?最大功率是多少?
(3)R调到多大时,电源的输出功率最大?最大功率是多少?
▼优质解答
答案和解析
(1)当R=0时,电路中电流最大,R0的功率最大
根据闭合电路欧姆定律得,I1=
=
A=2A
R0的功率最大值为 P=I12R0=4W
(2)将R0看成电源的内阻,当等效电源的内电阻等于R时,R的功率最大.即R=r+R0=4Ω+1Ω=5Ω
根据闭合电路欧姆定律得,I2=
=2A
R的功率最大值为 P=I22R=5W
(3)当R0+R=r时,电源的输出功率最大.此时R=r-R0=4Ω-1Ω=3Ω
根据闭合电路欧姆定律得,I3=
=1.25A
R的功率最大值为 P=I32R=6.25W
答:
(1)R调到0时,R0的功率最大,最大功率是4W.
(2)R调到5Ω时,R的功率最大,最大功率是5W.
(3)R调到3Ω时,电源的输出功率最大,最大功率是6.25W.
根据闭合电路欧姆定律得,I1=
E |
R0+r |
10 |
1+4 |
R0的功率最大值为 P=I12R0=4W
(2)将R0看成电源的内阻,当等效电源的内电阻等于R时,R的功率最大.即R=r+R0=4Ω+1Ω=5Ω
根据闭合电路欧姆定律得,I2=
E |
R0+R+r |
R的功率最大值为 P=I22R=5W
(3)当R0+R=r时,电源的输出功率最大.此时R=r-R0=4Ω-1Ω=3Ω
根据闭合电路欧姆定律得,I3=
E |
R0+R+r |
R的功率最大值为 P=I32R=6.25W
答:
(1)R调到0时,R0的功率最大,最大功率是4W.
(2)R调到5Ω时,R的功率最大,最大功率是5W.
(3)R调到3Ω时,电源的输出功率最大,最大功率是6.25W.
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