Question

在如图所示的电路中，电源电动势E=15V，内阻r=5Ω，电阻R₁、R₂、R₃的阻值均为10Ω，S为单刀三掷电键，求
（1）电键S接A时电压表的读数；
（2）电键S接B时电源的输出功率；
（3）电键S接C时电源的效率．

Answer 1

分析：（1）电键S接A时，电压表被短路，读数应为零．
（2）电键S接B时，R₁与R₂串联，根据闭合电路欧姆定律求出电路中电流，电源的输出功率即为外电路总功率，由公式 P=I₂²（R₁+R₂）求解．
（3）电键S接C时，R₂与R₃并联后与R₁串联，先求出外电路总电阻，再根据效率的定义求解．

解答：解：（1）S接A时，电压表被短路，所以电压表读数U₁=0           
（2）S接B时，R₁与R₂串联，电路中电流为：
  I₂=

E

R1+R2+r

=

15

10+10+5

A=0.6A            
电源的输出功率 P=I₂²（R₁+R₂）=7.2W；                                      
（3）S接C时，外电路总电阻R=R₁+

R2R3

R2+R3

=10Ω+5Ω=15Ω                          
电源效率η=

I2R

I2(R+r)

=

15

15+5

×100%=75%；                                            
答：
（1）电键S接A时电压表的读数为0；
（2）电键S接B时电源的输出功率为15Ω；
（3）电键S接C时电源的效率为75%．

点评：本题主要考查了闭合电路欧姆定律及功率公式的直接应用，搞清电路的连接关系是解题的基础．