如图所示,已知电源的电动势为E,内阻r=2 Ω,定值电阻R 1 =0.5 Ω,滑动变阻器的最大阻值为5 Ω。求: (

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如图所示,已知电源的电动势为E,内阻r=2Ω,定值电阻R1=0.5Ω,滑动变阻器的最大阻值为5Ω,求:(1)当~

(1)根据P=I2R,当电流最大时,电阻R1消耗的功率最大,故当滑动变阻器短路,即电阻值为零时,电阻R1消耗的功率最大;(2)对于电源,当外电路的电阻等于内电阻时电源的输出功率最大;将电阻R1与电源等效成电源,故当滑动变阻器的阻值为2.5Ω时,滑动变阻器消耗的功率最大;(3)当外电路的电阻等于内电阻时电源的输出功率最大,故当滑动变阻器的阻值为1.5Ω时,电源的输出功率最大;答:(1)当滑动变阻器的阻值为零时,电阻R1消耗的功率最大;(2)当滑动变阻器的阻值为2.5Ω时,滑动变阻器消耗的功率最大;(3)当滑动变阻器的阻值为1.5Ω时,电源的输出功率最大.

1.R1为定值电阻,所以根据P=I^2*R其功率与电流成正比
所以电流越大功率越大,所以当R2为0时电流最大,为E/(R1+r)=5/(2+0.5)=2A,所以功率为2^2*0.5=2w

2.此时电阻非定值,于是将R1视为电源内阻,即相当于电动势为5V,内阻为2.5欧的电源外接一个可变的电阻R2。于是
R2上的电流为5/(2.5+R2)
于是其功率为5^2/(2.5+R2)^2*R2=25/(6.25/R2+5+R2)
观察此式 分子25为定值,要想最大那么分母一定最小。于是对分母使用均值不等式,分母》5+2*根号下6.25=10
当且仅当6.25/R2=R2即R2等于2.5欧时成立
最大功率=25/10=2.5W

3.端电压U=E*(R1+R2)/(R1+R2+r)
端电流I=E/(R1+R2+r)
电源输出电压p=U*I=25*(0.5+R2)/(2.5+R2)^2 为求该式最值前面乘的25为常数不管,后面的式子做一个变形
=(2.5+R2-2)/2.5+R2)^2=1/(2.5+R2)+2/(2.5+R2)^2
换元 令t=1/(2.5+R2) 则上式变为t-2t^2,为二次函数,其最大值为当t=-1/-4=0.25时的值,即
1/(2.5+R2)=0.25,rR2=1.5欧
此时P=0.125w

解:(1)因为电路是纯电阻电路,则满足闭合电路的欧姆定律,有
则当R 2 =0时,电阻R 1 消耗的功率最大,
(2)
则当R 2 =R 1 +r=2.5 Ω时,滑动变阻器消耗的功率最大,
(3)原理同(2),很容易得出当R 1 +R 2 =r即R 2 =r-R 1 =1.5 Ω时,电源输出的功率最大,



如图,已知电源电动势E=2V,内阻不计,外电路电阻R1=1Ω,R2=2,R3=3,R4...
答:原来的电路图可简化为上面的电路图,右图可知,是将R2、R3和R4三个并联后再跟R1串联,同时可知电源正极接地,即为零电势,而电源的电动势E=2V,故电源负极为-2V,即A、C两点电位都为-2V,电路总电阻R总=R1+1/(1/R2+1/R3+1/R4)=2欧姆,故I=E/R总=-1A,则B、D两点电位都为U=IR1=...

如图所示,已知电源电动势E=21V,内阻r=1Ω,当接入固定电阻R=4Ω时,电路...
答:灯泡L正常发光,电路中的电流为I=PLUL=42=2A电动机的热功率为P热=I2RD=22×1=4W由闭合电路欧姆定律可求得,电动机的额定电压为UD=E-I(r+R)-UL=21-2×(1+4)-2=9V电动机的总功率为P总=IUD=2×9=18W 则电动机的输出功率为P出=P总-P热=18-4=14W故选:C....

如图所示,已知电源电动势E=20V,内阻r=1Ω,当接入固定电阻R=4Ω时,电路...
答:4.5+0.5)-3=9.5V输出功率:P出=UI?I2r′=9.5×1.5-1.52×0.5=13.135W(3)电源的总功率P总=EI=20×1.5=30(W);输出功率为:30-I2r=27.75W答:(1)电路中的电流强度为1.5A.(2)电动机的额定工作电压为9.5V.输出功率为13.135W(3)电源的输出功率为27.75W.

如图所示,已知电源电动势E1=4V,E2=2V,内阻分别为r1=0.25Ω, r2=0.75...
答:稳定后电容相当于开路,E1,E2,R1,R2所在回路电流I = (E1-E2)/(r1+r2+R1+R2)=2/5=0.4A,所以电容电压为 VC = IR2+E2=0.4*3+2=3.2V。VC知道了电荷量和电场能就可以球了。

如图所示,已知电源电动势E=5V,内阻r=2Ω,定值电阻R1=0.5Ω,滑动变阻器R2...
答:1.R1为定值电阻,所以根据P=I^2*R其功率与电流成正比 所以电流越大功率越大,所以当R2为0时电流最大,为E/(R1+r)=5/(2+0.5)=2A,所以功率为2^2*0.5=2w 2.此时电阻非定值,于是将R1视为电源内阻,即相当于电动势为5V,内阻为2.5欧的电源外接一个可变的电阻R2。于是 R2上的电流为5...

如图所示,电源电动势为 E =30V,内阻为 r =1Ω,电灯上标有“6V、12W...
答:36W 法一:因为电灯恰能正常发光,所以闭合电路中的电流为 ………1分电动机两端的电压 U = E-Ir-U 灯 ="22V" ………2分电动机消耗的总功率 P = UI =44W ………2分电动机线圈电阻消耗的功率 P R = I 2 R ="8W" ………2分所以电动机输出的机械功率 P 机 = P-...

某同学设计出如图所示电路,已知电源电动势为12V,内阻不计,R 1 =R 3...
答:(1)若S 1 、S 2 都断开,外电路处于断开状态,输出端ab电压等于电源电动势.则输出端ab获得12VV电压.(2)若要输出端获得4V电压,即电动势的 1 3 ,R 1 =R 3 , R 2 = R 3 2 .则S 1 断开、S 2 闭合.(3)若通过电阻R 3 的电流不得超过9mA,即...

如图所示,电源电动势为E,内电阻为r,两电压表可看作理想电表,假设滑动...
答:向右移动,滑阻增大,电路总电阻变大,电路电流变小,V2读数变小,内阻分压变小,V1=E-V2-U内阻,V1增加,所以L2变暗,L1变亮 选B

如图所示,已知电源电动势E=12v,r=0.5Ω,R1=2Ω,R2=3Ω,滑动变阻器R3=5...
答:据题电压表读数为0时,则变阻器上下两段的电压相等,又并联电路两端的电压相等,所以R1、R2的电压相等,则得: I1R1=I2R2,解得:I1:I2=R2:R1=3:2设变阻器触头P上部分的电阻为R,根据并联电路的规律得: I1(R1+R)=I2[R2+(R3-R)]代入:3×(2+R)=2×[3+(5-R)]解...

如图所示的电路中,电源电动势为10V,内阻r=1Ω,R 1 =3Ω.R 2 =6Ω...
答:2 =1×6=6V 开关S断开后,电容器两端的电压等于电源的电动势10V,则通过R 1 的电量为Q=C(E-U 2 )=1.2×10 -4 C 答:(1)闭合开关S,稳定后通过电阻R 1 的电流是1A;(2)再将开关S断开后,通过R 1 的电荷量是1.2×10 -4 C.