Question

4．如圖所示，圖中開關(guān)S閉合時(shí)電源的總功率為40W，輸出功率為37.6W，電阻R₁=4Ω，電阻R₂=4Ω，電源內(nèi)阻r=0.6Ω，求：
（1）電源內(nèi)部發(fā)熱的功率P_熱和電源電動(dòng)勢(shì)E 
（2）電阻R₃的阻值．

Answer 1

分析 由圖，電阻R₁、R₂并聯(lián)再與R₃串聯(lián)．由電源的總功率P_總和輸出功率P_出，得到內(nèi)電路的功率P_內(nèi)，由P_內(nèi)=I²r，求出電流，再由閉合歐姆定律求出電動(dòng)勢(shì)E和電阻R₃．

解答 解：（1）電源內(nèi)阻上的發(fā)熱功率為：
${P}_{熱}^{\;}={P}_{總}^{\;}-{P}_{出}^{\;}=40-37.6=2.4W$
電源內(nèi)阻消耗的功率為：I²r=${P}_{熱}^{\;}$
代入數(shù)據(jù)得：I=$\sqrt{\frac{{P}_{熱}^{\;}}{r}}=\sqrt{\frac{2.4}{0.6}}A$=2A
由P_總=EI代入數(shù)據(jù)得：E=$\frac{40}{2}$=20V
（2）外電路總電阻為：R=$\frac{{R}_{1}^{\;}{R}_{2}^{\;}}{{R}_{1}^{\;}+{R}_{2}^{\;}}$+R₃
由閉合電路歐姆定律有：E=I（R+r）
即：$20=2×（\frac{4×4}{4+4}+{R}_{3}^{\;}+0.6）$
代入數(shù)據(jù)得：R₃=7.4Ω
答：（1）電源內(nèi)部發(fā)熱的功率${P}_{熱}^{\;}$為2.4W和電源電動(dòng)勢(shì)E 為20V
（2）電阻R₃的阻值為7.4Ω

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于電源的功率要區(qū)分三種功率及其關(guān)系：電源的總功率P_總=EI，輸出功率P_出=UI，內(nèi)電路消耗的功率P_內(nèi)=I²r，三者關(guān)系是P_總=P_出+P_內(nèi)．