Question

可充電電池的額定電壓約為1.3伏特．當(dāng)電流從正極流入、從負極流出時即可充電．充電電流在20毫安-40毫安范圍內(nèi)比較適合．現(xiàn)有一個額定輸出電壓為36伏特，額定輸出電流為0.5安培的電源，還有電阻值為100歐姆、510歐姆、1000歐姆、2200歐姆和6800歐姆的幾個電阻器供選用．請選擇適當(dāng)?shù)碾娮�，�?gòu)成簡單的充電電路，可以分別給一節(jié)或兩節(jié)電池充電，不必更換所用電阻器．
1、畫出電路圖（畫出兩節(jié)充電電池）
2、如果通往充電電池的兩條導(dǎo)線短路，電阻器消耗的電功率是多少？

Answer 1

分析：（1）因為直流電源的輸出額定電壓為36V，遠大于兩節(jié)被充電池的電壓，所以需串聯(lián)一個阻值適宜的電阻才能充電，且不論充電電池是一節(jié)還是兩節(jié)，其電壓都遠小于電源電壓，可以忽略；根據(jù)歐姆定律分別求出電阻對應(yīng)的電流，再與充電電流在20毫安-40毫安范圍內(nèi)比較適合進行比較得出所串聯(lián)電阻的阻值．
（2）通往充電電池的兩條導(dǎo)線短路時，電路為R的簡單電路，根據(jù)P=

U2

R

求出電阻器消耗的電功率．

解答：解：（1）電源與一個阻值適宜的電阻串聯(lián)才能充電，其電路圖如下：

兩節(jié)電池串聯(lián)時的電壓是2.6V，不論充電電池是一節(jié)還是兩節(jié)，其電壓都遠小于電源電壓，可以忽略，
因此充電流I為：I=

U

R

把U=36V和R=100Ω、510Ω、1000Ω、2200Ω、6800Ω分別代入上式，得：I=360×10^-3A、70×10^-3A、36×10^-3A、16×10^-3A、5.3×10^-3A；
符合充電電流20mA～40mA范圍內(nèi)的電阻是1000Ω，
所以應(yīng)選用1000Ω的電阻與其串聯(lián)．
（2）如果通往充電電池的兩條導(dǎo)線短路，則電阻器消耗的電功率為：
P=

U2

R

=

(36V)2

1000Ω

=1.296W．
答：（1）電路圖如圖所示；（2）充電電池短路時，電阻器消耗的電功率是1.296W．

點評：本題考查了根據(jù)題意設(shè)計電路圖和歐姆定律、電功率的計算，關(guān)鍵是根據(jù)“充電電流在20毫安-40毫安范圍內(nèi)比較適合”這一條件得出所選電阻的大�。�