题目内容

【题目】如图所示,三个电阻R1、R2、R3的阻值相同,允许消耗的最大功率分别为10w、10W,4W,此电路中允许消耗的最大功率为( )

A.24 W
B.16 W
C.12 W
D.15 W

【答案】D
【解析】解:由题意知R1=R2=R3=R,P1=10W,P2=10W,P3=4W,

首先分析两个并联电阻R2、R3所允许的最大消耗功率.因为R2与R3并联,则两端电压相等,所以由公式P= 知道,R2与R3所消耗的功率一样.已知R2与R3本身允许的最大功率分别是10W和4W,所以R2、R3在并联电路中允许最大功率只能都是4W,否者会超过R3的允许功率.

再分析R1在电路中允许的最大功率.把R2与R3看成一个并联电阻R',则电路就是R1与R′串联,而串联电路所流过的电流一样,再由P=I2R知道,R1与R'所消耗功率之比为 ;已知三个电阻R1,R2,R3的阻值相同,R2与R3的并联值R'= ,所以 =2,所以R1上消耗的功率是并联电阻R'上的两倍.如果R2、R3的功率都为4W,则R'的功率就是4W+4W=8W,则R1的功率是2×8W=16W,这样就大于10W,显然不可以.所以只能是R1功率为10W,则R'是R1的功率一半就是5W,而R2与R3的消耗功率一样,所以R2与R3的消耗功率均是R'的一半,为2.5W.

最后计算,R1功率为10W,则R2为2.5W,R3为2.5W.所以总功率最大为P=10W+2.5W+2.5W=15W.

故选:D.

【考点精析】关于本题考查的电功率和电功,需要了解电流做功的实质是电场力对电荷做功.电场力对电荷做功,电荷的电势能减少,电势能转化为其他形式的能.因此电功W=qU=UIt,这是计算电功普遍适用的公式. ? 单位时间内电流做的功叫电功率,P=W/t=UI,这是计算电功率普遍适用的公式才能得出正确答案.

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