题目内容
如图所示的电路,已知R1=R2=R0(R0为已知定值电阻),若只闭合K1时R1的电功率与K1、K2都闭合时R1与R2并联产生的电功率相等,求:
①Rx=?
②在只闭合K1和K1、K2都闭合两种工作状态下,Rx消耗的功率之比.
①Rx=?
②在只闭合K1和K1、K2都闭合两种工作状态下,Rx消耗的功率之比.
解:
①只闭合K1时,电阻R1与Rx串联,如图1所示:

此时电路中的总电阻为:
R=R1+RX=R0+RX,而电源电压为U,
∴此时电路中的电流为:I1=
=
,
则电阻R1的电功率为;P1=I12R1=(
)2R0.
当K1、K2都闭合时,R1、R2并联后与Rx串联,如图2所示:

电阻R1、R2并联后当电阻为:
R并=
=
=
,
则此时电路中的总电阻为:
R串=R并+RX=
+RX,
此时电路中的电流为;
I2=
=
,
∴电阻R1与R2并联产生的电功率为:
P并=I22R并=(
)2
,
从题可知,P1=P并,即:(
)2R0=(
)2
,
解得:RX=
R0.
②在图1状态下,Rx消耗的功率为:
PX1=I12RX=(
)2RX,
在图2状态下,Rx消耗的功率为:
PX2=I22RX=(
)2RX,
而RX=
R0,
∴
.
①只闭合K1时,电阻R1与Rx串联,如图1所示:
此时电路中的总电阻为:
R=R1+RX=R0+RX,而电源电压为U,
∴此时电路中的电流为:I1=
则电阻R1的电功率为;P1=I12R1=(
当K1、K2都闭合时,R1、R2并联后与Rx串联,如图2所示:
电阻R1、R2并联后当电阻为:
R并=
则此时电路中的总电阻为:
R串=R并+RX=
此时电路中的电流为;
I2=
∴电阻R1与R2并联产生的电功率为:
P并=I22R并=(
从题可知,P1=P并,即:(
解得:RX=
②在图1状态下,Rx消耗的功率为:
PX1=I12RX=(
在图2状态下,Rx消耗的功率为:
PX2=I22RX=(
而RX=
∴
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