问题 问答题

如图所示的电路中,电源电动势E=3V,内电阻r=1Ω,R1=2Ω,滑动变阻器R的阻值可连续增大,求:

(1)当R多大时,R消耗的功率最大?其值为多少?

(2)当R多大时,R1消耗的功率最大?其值为多少?

答案

(1)已知电源电动势3V,内电阻r=1Ω,R1=2Ω,设r′=r+R1

根据PR=I2R=(

E
R+r
2R=
E2
(R-r′)2+4Rr′
=
E2
(R-r′)2
R
+4r′

当R=r′=3Ω时,PR达到最大,

其值为

E2
4r′
=
32
4×3
w=0.75w

(2)由图可知,当滑动变阻器的电阻为零时,电路中的电流达到最大,所以R1消耗的功率达到最大.

则由P=I2R1=(

E
R1+r
)2R1=(
3
2+1
)2×2w=2w

当R=0时,R1消耗的功率达到最大,其值为2w;

答:(1)当R为3Ω时,R消耗的功率达到最大,其值为0.75w;

(2)当R=0时,R1消耗的功率达到最大,其值为2w.

解答题
单项选择题 A1/A2型题