Question

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

如图所示的电路中，电源电动势E=3V，内电阻r=1Ω，R 1 =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，R 1 消耗的功率最大？其值为多少？

Answer 1

（1）已知电源电动势3V，内电阻r=1Ω，R 1 =2Ω，设r′=r+R 1 根据P R =I 2 R=（ E R+ r ′ ） 2 R= E 2 (R-r′ ) 2 +4Rr′ = E 2 (R-r′ ) 2 R +4r′ 当R=r′=3Ω时，P R 达到最大， 其值为 E 2 4r′ = 3 2 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R 1 消耗的功率达到最大． 则由P=I 2 R 1 = ( E R 1 +r ) 2 R 1 =( 3 2+1 ) 2 ×2w=2w 当R=0时，R 1 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，R 1 消耗的功率达到最大，其值为2w．