Question

如图所示电路中，电源电动势E=12V，内阻为3Ω，电阻R1为6Ω，滑动变阻器R的阻值变化范围是0-20Ω，求：（

如图所示电路中，电源电动势E=12V，内阻为3Ω，电阻R1为6Ω，滑动变阻器R的阻值变化范围是0-20Ω，求：（1）当调节R为6Ω时，安培表的读数多大？（2）当R为多大时，电源输出功率是大？最大功率是多少？（3）电源输出功率最大时，电源的效率多大？

Answer 1

（1）当R=6Ω时，外电阻为：R′=

6

2

=3Ω
由闭合欧姆定律可知：I=

12

3+3

A=2A；
（2）当外电路的电阻等于内电阻时电源的输出功率最大，即：

RR1

R+R1

＝r
解得：R=6Ω
最大功率为：P1＝

E2

4r

＝

144

12

＝12W
（2）变阻器两端的电压U_R为：UR＝

E

r+ RR1 R1+R

?

R1R

R1+R

，
电功率为：P=

UR2

R

当R=2Ω时功率最大，最大功率为：P=

42

2

＝8W
答：（1）当R为6Ω时，电流为2A；
（2）电源输出功率最大，最大功率是12W；
（3）当R为2Ω时，滑动变阻器功率最大，最大功率是8W．