如图,滑动变阻器R1的最大值为12Ω,定值电阻R2=12Ω,R3=2.5Ω,滑动变阻器的触头P处于滑动变阻器的中点,当S闭合时,电压表读数为3V,电源消耗功率为9W,求S断开时R1消耗的功率.图片
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/24 07:51:04
如图,滑动变阻器R1的最大值为12Ω,定值电阻R2=12Ω,R3=2.5Ω,滑动变阻器的触头P处于滑动变阻器的中点,当S闭合时,电压表读数为3V,电源消耗功率为9W,求S断开时R1消耗的功率.图片
如图,滑动变阻器R1的最大值为12Ω,定值电阻R2=12Ω,R3=2.5Ω,滑动变阻器的触头P处于滑动变阻器的中点,当S闭合时,电压表读数为3V,电源消耗功率为9W,求S断开时R1消耗的功率.
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如图,滑动变阻器R1的最大值为12Ω,定值电阻R2=12Ω,R3=2.5Ω,滑动变阻器的触头P处于滑动变阻器的中点,当S闭合时,电压表读数为3V,电源消耗功率为9W,求S断开时R1消耗的功率.图片
这个问题,有两个关键点:
1.电路总电阻:电路连接状态分析;
2.电源内阻计算.
电路右侧:R2接在滑动变阻器R1的中点,这个电路可以看做:R2与二分之一的R1并联后再与二分之一的R1串联.
R2与二分之一的R1并联,电阻由并联电阻公式得到:R=(R1×R2)÷(R1+R2)=(12×6)÷(12+6)=4Ω
然后再与二分之一的R1串联,显然,电阻为:4+6=10Ω,即电路右侧的总电阻为:10Ω,由于两端电压为3V,则电路右侧的电流为:3÷10=0.3A,则电路右侧的总电阻消耗的电功率为:3×0.3=0.9W;
电路左侧,即电阻R3中的电流很容易就可以计算出来:3÷2.5=1.2A,那么R3消耗的功率为:1.2×3=3.6W,加上右侧消耗的电功率,总功率为:3.6+0.9=4.5W.
题目中,电源消耗的功率为9W,上面计算出来,电阻消耗的总功率为:4.5W,那么剩下的9-4.5=4.5W,就是电源内阻消耗的了.电路中的总电流等于左右两侧电流相加:0.3+1.2=1.5A,
那么,由公式P=U×I=I^2×R,就可以计算出,电源内阻为:r=P÷I^2=4.5÷(1.5×1.5)=2Ω,即电源内阻为:2欧姆,那么电源内阻造成的电压降为:U=I×r=1.5×2=3V,那么电源的电压就是:3V+3V=6V
而S断开时,电源外的电路就只剩下右侧的电路了,此时,电路中的总电流为:
U÷(R+r)=6÷(10+2)=0.5A,公式中的R就是右侧电路总电阻,由上面计算是10Ω,r是电源内阻,是2Ω,那么这个0.5A,就是此时电路中的总电流,而此时电压表的读数是:6 - (0.5×2)=5V(或者是:0.5×10=5V,这两种计算方法都可以)
这时,我们去计算变阻器R1消耗的功率,实际上,就像上面分析的,R1分为两部分,二分之一与R2并联,剩余的二分之一是独立的,因次,其电功率也要分开计算,独立的二分之一消耗的功率由公式:P=U×I=I^2×R,可以简单的计算出:0.5^2×6=1.5W;独立的二分之一R1两端的电压为:0.5×6=3V .
则剩余的与R2联的二分之一两端的电压为:5-3=2V,则该二分之一R1中的分电流为:U÷R=2÷6≈0.33A(保留3位有效数字)
则其消耗的电功率为:0.33×2=0.66W
则,R1消耗的总电功率为:1.5+0.66=2.16W
麻烦 多给点分帮比算
首先求出闭合时总电流I:
R1=3/{[1/(1/12+1/6)]+6}=10Ω
R=1/[1/R1+1/2.5]=2Ω
I=3/2=1.5A
然后算出电源内阻r,电源电压E:
I^2*r=9W
r=4Ω
E=I*(r+R)=9V
然后算闭合,算闭合不用写了吧,必要的参数都有了···
0.78W
P是永远在中点么,我算出来数字不对啊
拜托,一定要回我,我也想做出来啊