问题 问答题

如图所示,电源电动势E=2V,内阻r=1Ω,电阻R0=2Ω,滑动变阻器的阻值范围为0~10Ω.求滑动变阻器电阻为多大时,R上消耗的功率最大,最大值为多少?

答案

可以把电源和定值电阻R0合起来看作一个等效电源,等效电路图如图所示.

此时,电源和定值电阻看做电动势为E′=

R0
R0+r
E=
4
3
V,

等效电源内阻r′=

R0r
R0+r
=
2
3
Ω,

当R=r′时,即R=

2
3
Ω时R上消耗的功率最大,

最大的输出功率为Pmax=

E′2
4r
=
(
4
3
)2
2
3
W=
2
3
W.

答:滑动变阻器电阻为

2
3
Ω时,R上消耗的功率最大,最大值为
2
3
W.

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