Question

（2014?重庆）如图所示的电路中，电源电压U=6V，电阻R1=6?，电阻R2=4?，求：（1）只闭合S1，通过R1的电流

（2014?重庆）如图所示的电路中，电源电压U=6V，电阻R1=6?，电阻R2=4?，求：（1）只闭合S1，通过R1的电流是多大？（2）只闭合S2，通电10s的时间内电流通过R2产生的电热是多少？（3）当三个开关处于何种状态时，整个电路消耗的电功率最大？求出此时的最大电功率．

Answer 1

（1）只闭合S₁时，电路为R₁的简单电路，则通过R₁的电流：
I₁=

U

R1

=

6V

6Ω

=1A；
（2）只闭合S₂时，R₁与R₂串联，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I₂=

U

R1+R2

=

6V

6Ω+4Ω

=0.6A，
通电10s的时间内电流通过R₂产生的电热：
Q₂=I₂²R₂t=（0.6A）²×4Ω×10s=14.4J；
（3）当开关S₁、S₃闭合，S₂断开时，两电阻并联，电路中的总电阻最小，由P=

U2

R

可知，电源的电压一定时电功率最大；
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
所以，电路中的总电阻：
R=

R1R2

R1+R2

=

6Ω×4Ω

6Ω+4Ω

=2.4Ω，
电路的最大总功率：
P=

U2

R

=

(6V)2

2.4Ω

=15W．
答：（1）只闭合S₁，通过R₁的电流是1A；
（2）只闭合S₂，通电10s的时间内电流通过R₂产生的电热是14.4J；
（3）当开关S₁、S₃闭合，S₂断开时，整个电路消耗的电功率最大，此时的最大电功率为15W．