Question

如图所示电路，变阻器R₁最大阻值为4Ω，此时它的有效阻值为2Ω，定值电阻R₂=6Ω，电源内阻r=1Ω，当开关闭合时，电源消耗的总功率为16W，输出功率为12W，此时电灯恰好正常发光，求：
（1）电源的热功率；
（2）电源的电动势；
（3）电灯的电阻．

Answer 1

分析：（1）根据电源消耗的总功率等于输出功率与电源热功率之和，求出电源的热功率；
（2）根据电源的热功率求出通过电源的电流，由电源的总功率求出电动势．
（3）由电源的输出功率求出外电路总电阻，再求解电灯的电阻．

解答：解：（1）根据能量守恒得：电源的热功率P_热=P_总-P_出=16W-12W=4W．
（2）由P_热=I²r得，I=

P热 r

=2A，P_总=EI得，电源的电动势为E=

P总

I

=

16

2

V=8V．
（3）由P_出=I²R，得外电路的总电阻R=

P出

I2

=

12

22

Ω=3Ω，由R=

R2(RL+R1)

R2+RL+R1

代入解得，
    电灯的电阻R_L=4Ω
答：（1）电源的热功率为4W；
（2）电源的电动势是8V；
（3）电灯的电阻是4Ω．

点评：本题关键要搞清电路中功率的关系，抓住电源的总功率等于电源的输出功率与内部消耗的热功率之和是关键．