习题3---电源的最大输出功率

1、电源的输出功率专题练习典例分析例 1、如图 3 所示，电源的电动势 E=2V,内阻 r=1Q,定值电阻冗=2,变阻器 R 的阻值变化范围为 010Q,求：(1)变阻器 R 的阻值为多大时,(2)变阻器 R 的阻值为多大时,(3)变阻器 R 的阻值为多大时,Ro消耗的功率最大？R 上消耗的功率最大？是多少?电源的输出功率最大？是多少？例 2、如图 2-80,E=6V,r=4Q,R1=2Q,R2的阻值变化范围是 010 口。求：(1)电源的最大输出功率;(2)R1 上消耗的最大功率;(3)R2 上消耗的最大功率。3,在图 1 所示电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1=100G,R2的阻值未知，R

2、3是一滑动变阻器，在其滑键从最左端滑至最右端的过程中， 测得电源的路端电压随电流 I 的变化图线如图 2 所示。 其中图线上的 A、B 两点是滑键在变阻器的两个不同端点时分别得到的。求：(1)电源的电动势和内电阻；(2)定值电阻R2的阻值；(3)滑动变阻器R3的最大值；(4)上述过程中R1上得到的最大功率以及电源的最大输出功率。U丹A：-0.20.40.6Oi1.01/A图220161412201614120404EPP0_1 .解析(1)Ro消耗的功率R0,由于 Ro是定值电阻，故的功率 Po越大.而路端电压随着外电阻的增大而增大，所以当大.(2)可以把电源和定值电阻 Ro 合起来看作一个等

3、效电源,一2一2E222Pmax=一=W=1W数值彳导:R=2时，电源输出功率最大.最大输出功率 4r4X12 .2.25W2W1.5W3 .解：(1)由闭合电路欧姆定律得E=U+Ir将图象中 A、B 两点的电压和电流代入得E=160.2rE=40.8r联立解得 E=20V,r=20Q(2)当R3的滑键自左向右滑时，R3阻值变小，使电路总电阻变小，而总电流变大。由此可知，图线上的 A、B 两点是滑键分别位于最左端和最右端时所得到的。当滑键位于最右端时，R3=0,R1被短路，外电路总电阻即为R2,故由 B 点的 U、I 值可求出R2,R2U-=-；i-5JIB0.8(3)当滑键在最左端时，其阻值

4、最大，并对应着图线上的 A 点，故由 A 点的 U、I 值可求出此时外电路总电阻，再根据串、并联电路的规律可求出R3的最大值。UA16.,.、R总=；=六。=80IA0.2R0两端的电压越大，%消耗R=10时，Ro消耗的功率最等效电路图如图 4 所示，等效电源的电动势24=2VV2+13,等效内阻当 R 才时，即R=2时 R 上消耗的功率最大,PRRmax,4r4243W2-W.3RoR(3)当外电路电阻与内电路电阻相等时，电源输出功率最大，即二 rRo+R时，代入图 4R总=R1R3+R2又RiR3代入数值解得滑动变阻器的最大值R3=300(4)当Ri消耗的功率最大时，它两端电压应最大。由URI=E-I(R2+)知，这时电路的总电流I应最小，故应把滑动变阻器的阻值调到最大。再结合上面求出的有关数据，便不难求出Ri消耗的最大功率。此时R1两端的电压为:R1R3U1二I13-=0.275V=15VR1R3U12152Rm、-1W=2.25W则R1消耗的最大功率为R1100又当R外=r时，电源输