Question

在如图所示的电路中，已知电源电动势E=3V，内电阻r=1Ω，电阻R₁=2Ω，滑动变阻器R的阻值可连续增大，问：                                                                                                                               

（1）当R多大时，R消耗的功率最大？最大功率为多少？当R消耗功率最大时电源的效率是多少？        

（2）当R多大时，R₁消耗的功率最大？最大功率为多少？                                       

（3）当R为多大时，电源的输出功率最大？最大为多少？                                        

                                                                                                         

                                                                                                                                 

Answer 1

（1）把R₁视为内电路的一部分，则当R=R₁+r=3Ω时，R消耗的功率最大，其最大值为：

  P_max=I²R=R==W=0.75W

电源的效率为 η====83.3%

（2）对固定电阻R₁，当电路的电流最大时其消耗的功率最大，此时R=0，所以

  P₁=I²R₁=R₁=2W

（3）R=0时电源的输出功率最大，最大值为

   P_出=I²R₁=R₁=2W

答：（1）当R是3Ω时，R消耗的功率最大，最大功率为0.75W，当R消耗功率最大时电源的效率是83.3%．

（2）当R为0时，R₁消耗的功率最大，最大功率为2W．

（3）当R为0时，电源的输出功率最大，最大为2W．