Question

11．如圖所示的電路中，電源的電動勢E=80V，內(nèi)電阻r=2Ω，R₁=4Ω，R₂為滑動變阻器．問：
（1）R₂阻值為多大時，它消耗的功率最大？
（2）如果要求電源輸出功率為600W，外電路電阻R₂應(yīng)取多少？

Answer 1

分析 （1）將R₁視為電源的內(nèi)電阻處理，根據(jù)推論：電源的內(nèi)電阻等于外電阻時，電源的輸出功率最大，進行分析求解．
（2）電源輸出功率P=I²R，而I由閉合電路歐姆定律得到，聯(lián)立即可求出R₂．

解答 解：（1）將R₁視為電源的內(nèi)電阻處理，則根據(jù)電源的輸出功率隨外電阻變化的特點，知道當R₂=R₁+r時電源的輸出功率最大（即外電阻R₂消耗的電功率最大）：
  R₂=R₁+r=（4+2）Ω=6Ω；     
（2）根據(jù)功率公式可得：
P=I²R=（$\frac{E}{{R}_{1}+{R}_{2}+r}$）²•（R₁+R₂）=（$\frac{80}{4+{R}_{2}+2}$）²•（4+R₂）=600 W   
解得 R₂=2Ω；           
答：（1）R₂阻值為6Ω時，它消耗的功率最大． 
（2）如果要求電源輸出功率為600W，外電路電阻R₂為2Ω．

點評 本題關(guān)鍵要掌握電源的總功率、內(nèi)部消耗的功率和輸出功率的計算公式，以及三者之間的關(guān)系，并理解掌握電源輸出功率最大的條件．