题目内容
10.如图所示,r=4Ω,R1=2Ω,当变阻器R2=4Ω则电源内部的发热功率是4W,则电源提供的最大功率是6.25 W,若使R2消耗的功率最大,则R2=6Ω.分析 先根据P内=I2r求解电流,再根据E=I(r+R)求解电源的电动势;
对于电源,当外电阻R等于内电阻r时,电源的输出功率最大.
解答 解:变阻器R2=4Ω时,电源内部的发热功率是4W,故:P内=I2r
解得:$I=\sqrt{\frac{P_内}{r}}=\sqrt{\frac{4W}{4Ω}}$=1A
根据闭合电路欧姆定律,有:E=I(r+R1+R2)=1×(4+2+4)V=10V
当外电阻R等于内电阻r时,电源的输出功率最大,故:P出max=($\frac{E}{r+R}$)2R=$\frac{{E}^{2}}{4r}$=$\frac{1{0}^{2}}{4×4}$=6.25W
若使R2消耗的功率达到最大值,将电阻R1与电源整体当作电源,即当作是一个电动势为10V,内阻为6Ω的电源;
当R2=R1+r=6Ω时,R2消耗的功率达到最大值;
故答案为:6.25,6.
点评 本题关键是明确“当外电阻R等于电源内电阻r时,电源的输出功率最大”的结论,结合闭合电路欧姆定律、电功率的知识进行分析.
练习册系列答案
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