问题
问答题
两电热丝的电阻值恒定不变,分别为R1、R2,且R2>R1,把它们先后接到同一电源上,电源的电动势为E,电源的内阻为r,结果两电阻丝都恰好正常工作,且消耗的功率都是P,
(1)试证明r=
;R1•R2
(2)如果R1、R2只能取其中的一个,那么,你选择哪一个?为什么?
(3)如果把R1、R2串联后接到同一电源上,它们消耗的总功率为P3,把R1、R2并联后接到同一电源上,它们消耗的总功率为P4,试比较P3、P4、P的大小关系,并说明理由.
答案
(1)根据题意,两电阻丝都恰好正常工作,且消耗的功率都是P,故
P=
R1=E2 (R1+r)2
R2E2 (R2+r)2
解得:r=R1•R2
(2)由于R2>R1,故解R2时电路的总电流小,功耗小;
(3)把R1、R2并联后,总电阻为:R并=
;R1R2 R1+R2
把R1、R2串联后,总电阻为:R串=R1+R2;
根据第一问结论,当r=
时,电阻R1和R2消耗的功率相等;R1•R2
由于
=R串•R并
=(R1+R2)• R1R2 R1+R2
=r,故P3=P4,;R1•R2
由于R并<R1,故P4<P;
故P3=P4<P;
答:(1)证明如上;
(2)如果R1、R2只能取其中的一个,应该选择R2,因为电路总的功耗小;
(3)如果把R1、R2串联后接到同一电源上,它们消耗的总功率为P3,把R1、R2并联后接到同一电源上,它们消耗的总功率为P4,则P3=P4<P.