Question

【題目】如圖所示，已知電源電動(dòng)勢(shì)E=5 V，內(nèi)阻r=2 Ω，定值電阻R1=0.5 Ω，滑動(dòng)變阻器R2的阻值范圍為0～10 Ω。求:

（1）當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2接入電路的阻值為多大時(shí)，電阻R1消耗的功率最大，最大功率是多少。

（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多大時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大，最大功率是多少。

（3）當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多大時(shí)，電源的輸出功率最大，最大功率是多少。

Answer 1

【答案】（1）2 W。（2）2.5 W。（3）3.125 W。

【解析】

(1)定值電阻R1消耗的電功率為P1=I2R1= ，可見(jiàn)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為0時(shí)，R1消耗的功率最大,最大功率為：

P1m= =2W

(2)將定值電阻R1看做電源內(nèi)阻的一部分,則電源的等效內(nèi)阻：

r'=R1+r=2.5 Ω

故當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R2=r'=2.5 Ω時(shí)

滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大,最大功率為：

P2m= =2.5W

(3)由電源的輸出功率與外電阻的關(guān)系可知，當(dāng)R1+R2'=r，即：

R2'=r-R1=(2-0.5) Ω=1.5 Ω

電源有最大輸出功率,最大輸出功率為：

P出m= =3.125 W