Question

高中物理竞赛，电磁学

已知电弧是气体自激放电的一种形式，它具有下降的伏安特性曲线．换言之，电弧两端电压随通过的电流增大而减小，且满足关系式：Ua=a+b/I．如图所示，把“稳定”电阻R和弧光灯（利用电弧发光）串连接到电压E=200V的恒定电源两端，电阻R的作用使弧光灯发光稳定，忽略导线电阻，求能使弧光灯稳定发光且释放功率不小于电源消耗功率一半的电阻R的取值范围？（ 已知该弧光灯关系式中常量为a=55V b=50V A ）
如果有绿皮高二册的帮忙解释下书上解释I1和I2哪个是稳定电流的那段。没有书的直接解下题，谢谢了。

Answer 1

我直接解释书上解释I1和I2哪个是稳定电流的那段
其实就是求导，看是处于最小值还是最大值，看当电流变化一点点时，电压的变化是在扩大变化还是减小变化。
I2处电流变大一点点，图像上对应的电压就大于电动势，所以I2将变小。
I1则相反，I1处电流变大一点点，图像上对应的电压就小于电动势，所以I1将变大，就是扩大了微扰.
所以I2是平衡位置。其他的讲的挺清楚的吧

追问

1.“I2处电流变大一点点，图像上对应的电压就大于电动势，所以I2将变小。”电压大于电动势电流就减小，为什么？此处没有固定电阻啊，。电动势和R一定只存在确定的电流与之匹配，如果不稳定状态它是不满足电动势等于用电器两端电压和吗？

追答

每个R值对应一个函数图像，这个函数满足是电动势外电路的属性，只有画上E的那条横线才求得出I的解。所以由于外界条件的微扰，整个电路在瞬时会不满足稳恒的条件，电荷就会积累，产生额外的电势差。瞬时过程就是这样
I2处电流变大一点点，图像上对应的电压就大于电动势，意思是外电路所需要的电势差电源给不了。所以电流就会变小