Question

若负载电阻增大，电源电动势e和内电阻r不变，则电源端电压u会怎么变化？

Answer 1

问：若负载电阻增大，电源电动势e和内电阻r不变，则电源端电压u会怎么变化？

答：根据基尔霍夫电压定律，负载电阻增大时，电源端电压会随之变化。具体来说，当负载电阻增大时，根据欧姆定律，电路中的电流会减小，而根据基尔霍夫电压定律，电源电动势和内电阻不变，因此电源端电压也会随之减小，即：u = e - I * r其中，e 表示电源电动势，r 表示电源内部电阻，I 表示电路中的电流。当负载电阻增大时，I 会减小，因此 u 也会随之减小。需要注意的是，当负载电阻增大到一定程度时，电源端电压可能会降到不能维持电路正常工作的程度，导致电路故障或者无法工作。因此在设计电路时需要合理选择电源和负载电阻，保证电路正常工作。

答：根据题目描述，已知：直流电源 E = 60 V，内阻 r 不计，总电流 I = 150 mA，电阻 R1 = 1200 Ω。要求：(1) 求并联总电阻 R。(2) 求电阻 R2。根据欧姆定律和基尔霍夫定律，我们可以列出以下方程：(1) E = I × R_total(2) I = I_1 + I_2(3) I_1 = E / R1(4) I_2 = E / R2其中，I_1 和 I_2 分别表示电阻 R1 和 R2 上的电流。将式 (3) 和式 (4) 代入式 (2)，得到：I = E / R1 + E / R2化简得：I = E × (R2 + R1) / (R1 × R2)将式 (1) 中的 R_total 替换为并联电路的电阻公式 1/R_total = 1/R1 + 1/R2，得到：E = I × (1/R1 + 1/R2)^-1将式 (3) 和式 (4) 代入上式，得到：E = (E / R1 + E / R2) × (R1 × R2) / (R1 + R2)化简得：1/R2 = (1/E - 1/R1) / (I/E - 1/R1)代入已知数据，得到：(1) R_total = E / I = 60 V / 150 mA = 400 Ω；(2) R2 = 1 / [(1/60 - 1/1200) / (0.15 - 1/1200)] = 300 Ω。因此，本题的解答为：(1) 并联总电阻 R = 400 Ω；(2) 电阻 R2 = 300 Ω。

答：1）电功率P = UI = 220 V * 0.3 A = 66 W；2）电风扇属于纯电阻电路，因为它的内部只有电阻，没有电容或电感等元件；3）发热功率P热 = I²R = 0.3 A * 0.3 A * 10 Ω = 0.9 W。这是由于电风扇的内部电阻会产生一定的电阻功率，这部分电能会转化为热能并散发出来，从而产生发热功率。