如圖所示的電路中,只閉合S1時,通過R2的電流是1.5A,R1=30Ω,R2=20Ω.求:(1)電源電壓是多大...
問題詳情:
如圖所示的電路中,只閉合S1時,通過R2的電流是1.5 A,R1=30 Ω,R2=20 Ω.求:
(1)電源電壓是多大;
(2)只閉合S2時,通電20 s電流通過R1產生的電熱是多少;
(3)使開關通斷情況發生變化,整個電路消耗的最小電功率P和最大電功率P′之比是多少.
【回答】
(1)30V;(2)216J;(3)6:25.
【詳解】
(1)由圖知,當只閉合開關S1時,只有R2接入電路,
根據歐姆定律可得,電源電壓為:
U=U2=IR2=1.5A×20Ω=30V;
(2)當只閉合S2時,R1與R2串聯,電路的總電阻:R=R1+R2=30Ω+20Ω=50Ω;
此時電路中的電流:;
通電20s電流通過R1產生的電熱:Q=I12R1t=(0.6A)2×30Ω×20s=216J;
(3)當只閉合S2時,R1與R2串聯,總電阻最大,電路中電流最小,整個電路消耗的功率最小,由(2)可知,電流中的最小電流I小=0.6A,
則整個電路消耗的最小電功率:P=UI小=30V×0.6A=18W;
當S1、S3閉合,S2斷開時,R1與R2並聯,總電阻最小,電流最大,此時電路消耗的功率最大,則R1與R2並聯時整個電路消耗的最大電功率:
;
所以,整個電路消耗的最小電功率P和最大電功率P′之比:.
知識點:電功率
題型:計算題
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