Question

17．實際的電源都有一定的電阻，如干電池，我們需要用它的電壓U和電阻r兩個物理量來描述它．實際計算過程中，可以把它看成是由一個電壓為U、電阻為0的理想電源與一個電阻值為r的電阻串聯(lián)而成，如圖甲所示．如圖乙所示的電路中，R₁=5Ω，R₂=10Ω，當(dāng)開關(guān)閉合前后，電流表（理想電表）的示數(shù)分別為0.18A和0.48A，
求：電源電壓U和電阻r．

Answer 1

分析 由電路圖可知，開關(guān)S斷開時，r、R₁、R₂串聯(lián)，電流表測電路中的電流；在閉合開關(guān)時，R₂被短路，電路為R₁、r串聯(lián)，電流表測電路中的電流；根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點和歐姆定律分別表示出電源的電壓，解等式即可求出電源的電壓和內(nèi)阻的阻值．

解答 解：因電源的電壓不變，由I=$\frac{U}{R}$可得：
開關(guān)閉合時：U=I₁（R₁+r）=0.48A（5Ω+r）------①
開關(guān)斷開時，U=I₂（R₁+R₂+r）=0.18A（5Ω+10Ω+r）-------②
聯(lián)立兩式可得：U=2.88V，r=1Ω．
答：電源電壓為2.88V，電阻為1Ω．

點評 本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是明確電路的結(jié)構(gòu)．