Question

如图所示电路，已知E=6V，r=4Ω，R1=2Ω，R2的变化范围是0～10Ω．求R2上消耗的最大功率

如图所示电路，已知E=6V，r=4Ω，R1=2Ω，R2的变化范围是0～10Ω．求R2上消耗的最大功率

答案的做法我不懂：把R1看做电源的一部分，等效电源的内阻为6Ω
为什么可以这样做？这样不会导致电动势发生改变吗

Answer 1

P2=I^2R2
=[E/(R2+R1+r)]^2*R2
=[E/(R2+6)]^2*R2
=[E/(R2-6)^2+4R2*6]*R2
上式中R2=6的时候，分母最小，P2才能最大
P2最大=E/24

Answer 2

首先声明电源电动势由电源本身决定是不变的，改变的是电源内阻
P2=I^2R2
=[E/(R1+R2+r)^2R2
=E^2R2/{[(R1+r)-R2]^2+4R2(R1+r)}
当R2=(R1+r)=6欧时 P2最大
P2=E^2/4(R1+r)=1.5W

Answer 3

这种等效不会改变电动势。因为没有电流时，在R1上没有电压降，开路电压还是原来的值，只是有电流时端电压会比原来低。
所以可以等效为电动势6V、内阻6欧的电源，这时R2相当于等效电源的负载，R2=内阻时将获得最大功率。有 P=(E/2)(E/2)/6=1.5瓦。