Question

水平如图所示电路中，电源电动势E=15V，内电阻r=1Ω，R 1 =R 3 =10Ω，R 2 =4Ω，试求：（1）当电键K断开

水平如图所示电路中，电源电动势E=15V，内电阻r=1Ω，R 1 =R 3 =10Ω，R 2 =4Ω，试求：（1）当电键K断开时，电流表和电压表的读数？（2）当电键K断开时，R 1 及R 2 消耗功率各为多少？（3）当电键K闭合时，电流表和电压表的读数？（4）当电键K闭合时，电源的总功率及输出功率各为多少？

Answer 1

（1）当S断开时，电流表读数为：I= E R 1 +R 2 +r = 15 10+4+1 A=1A 电压表读数为：U=IR 2 =1×4V=4V （2）R 1 消耗的功率为：P 1 =I 2 R 1 =1 2 ×10W=10W R 2 消耗的功率为：P 2 =I 2 R 2 =1 2 ×4W=4W （3）当S闭合时，R 1 与R 3 并联后与R 2 串联． 电路的总电阻为：R= R 1 R 3 R 1 + R 3 +R 2 +r=5+4+1=10Ω 通过R 2 的电流为：I′= E R = 15 10 A=1.5A 由于R 1 =R 3 ，则电流表的读数为：I 1 =0.75A 电压表的读数为：U=E-I′r=15-1.5×1=13.5V （4）电源总功率为：P 总 =EI′=15×1.5W=22.5W 电源输出功率为：P 出 =EI′-I ′2 r=22.5-1.5 2 ×1=20.25W 答：（1）当电键K断开时，电流表和电压表的读数分别为1A和4V． （2）当电键K断开时，R 1 及R 2 消耗功率各为10W和4W． （3）当电键K闭合时，电流表和电压表的读数为0.75A和13.5V． （4）当电键K闭合时，电源的总功率及输出功率各为22.5W和20.25W．