習(xí)題3---電源的最大輸出功率

1、電源的輸出功率專題練習(xí)典例分析例 1、如圖 3 所示，電源的電動(dòng)勢 E=2V,內(nèi)阻 r=1Q,定值電阻冗=2,變阻器 R 的阻值變化范圍為 010Q,求：(1)變阻器 R 的阻值為多大時(shí),(2)變阻器 R 的阻值為多大時(shí),(3)變阻器 R 的阻值為多大時(shí),Ro消耗的功率最大？R 上消耗的功率最大？是多少?電源的輸出功率最大？是多少？例 2、如圖 2-80,E=6V,r=4Q,R1=2Q,R2的阻值變化范圍是 010 口。求：(1)電源的最大輸出功率;(2)R1 上消耗的最大功率;(3)R2 上消耗的最大功率。3,在圖 1 所示電路中，R1、R2均為定值電阻，且R1=100G,R2的阻值未知，R

2、3是一滑動(dòng)變阻器，在其滑鍵從最左端滑至最右端的過程中， 測得電源的路端電壓隨電流 I 的變化圖線如圖 2 所示。 其中圖線上的 A、B 兩點(diǎn)是滑鍵在變阻器的兩個(gè)不同端點(diǎn)時(shí)分別得到的。求：(1)電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻；(2)定值電阻R2的阻值；(3)滑動(dòng)變阻器R3的最大值；(4)上述過程中R1上得到的最大功率以及電源的最大輸出功率。U丹A：-0.20.40.6Oi1.01/A圖220161412201614120404EPP0_1 .解析(1)Ro消耗的功率R0,由于 Ro是定值電阻，故的功率 Po越大.而路端電壓隨著外電阻的增大而增大，所以當(dāng)大.(2)可以把電源和定值電阻 Ro 合起來看作一個(gè)等

3、效電源,一2一2E222Pmax=一=W=1W數(shù)值彳導(dǎo):R=2時(shí)，電源輸出功率最大.最大輸出功率 4r4X12 .2.25W2W1.5W3 .解：(1)由閉合電路歐姆定律得E=U+Ir將圖象中 A、B 兩點(diǎn)的電壓和電流代入得E=160.2rE=40.8r聯(lián)立解得 E=20V,r=20Q(2)當(dāng)R3的滑鍵自左向右滑時(shí)，R3阻值變小，使電路總電阻變小，而總電流變大。由此可知，圖線上的 A、B 兩點(diǎn)是滑鍵分別位于最左端和最右端時(shí)所得到的。當(dāng)滑鍵位于最右端時(shí)，R3=0,R1被短路，外電路總電阻即為R2,故由 B 點(diǎn)的 U、I 值可求出R2,R2U-=-；i-5JIB0.8(3)當(dāng)滑鍵在最左端時(shí)，其阻值

4、最大，并對應(yīng)著圖線上的 A 點(diǎn)，故由 A 點(diǎn)的 U、I 值可求出此時(shí)外電路總電阻，再根據(jù)串、并聯(lián)電路的規(guī)律可求出R3的最大值。UA16.,.、R總=；=六。=80IA0.2R0兩端的電壓越大，%消耗R=10時(shí)，Ro消耗的功率最等效電路圖如圖 4 所示，等效電源的電動(dòng)勢24=2VV2+13,等效內(nèi)阻當(dāng) R 才時(shí)，即R=2時(shí) R 上消耗的功率最大,PRRmax,4r4243W2-W.3RoR(3)當(dāng)外電路電阻與內(nèi)電路電阻相等時(shí)，電源輸出功率最大，即二 rRo+R時(shí)，代入圖 4R總=R1R3+R2又RiR3代入數(shù)值解得滑動(dòng)變阻器的最大值R3=300(4)當(dāng)Ri消耗的功率最大時(shí)，它兩端電壓應(yīng)最大。由URI=E-I(R2+)知，這時(shí)電路的總電流I應(yīng)最小，故應(yīng)把滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)到最大。再結(jié)合上面求出的有關(guān)數(shù)據(jù)，便不難求出Ri消耗的最大功率。此時(shí)R1兩端的電壓為:R1R3U1二I13-=0.275V=15VR1R3U12152Rm、-1W=2.25W則R1消耗的最大功率為R1100又當(dāng)R外=r時(shí)，電源輸