某电源与可变电阻构成闭合回路,其路端电压随变阻器R变化的关系如图R=6欧时电源内阻上消耗的功率电源效率

某电源与可变电阻构成闭合回路,其路端电压随变阻器R变化的关系如图R=6欧时电源内阻上消耗的功率电源效率

某电源与可变电阻构成闭合回路,其路端电压随变阻器R变化的关系如图.R=6欧时,电源内阻上消耗的功率为 ,电源效率为 ?
一地碎发 1年前 已收到1个回答 举报

ai13598381136 幼苗

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首先说明一下,你这道题给出的图形存在歧义:图像中是不是R=10Ω时,U=12V?亦或是U=12V是R为趋向于无穷大时的渐近线?根据计算,你的答案是按照后者来计算的.下面将两种情况分别计算.
一、R=10Ω,U=12V的情况:
根据全电路欧姆定律E=U+Ir,设电源电动势为E,内阻为r.同时由U=IR,所以I=E/(R+r),因此:
U=E/(R+r)×R,对应于图中的两点,有方程组:
E/(2+r)×2=6
E/(10+r)×10=12
解方程组,得:E=16V,r=10/3Ω
当R=6Ω时,串联回路电流为I=16/(6+10/3)=12/7(A)
所以此时内阻上消耗的功率为Pr=I²r=(12/7)²×10/3=480/49(W)
电源总功率为P=IE=16×12/7=192/7(W)
因此,电源效率η=(P-Pr)/P×100%=(192/7-480/49)/(192/7)×100%=64.3%
二、U=12V是R为趋向于无穷大时的渐近线.
那么,很显然,当外电阻断开时,路端电压等于电源电动势,故E=12V.
而R=2Ω时,U=6V.所以12/(2+r)×2=6,从而r=2Ω.
当R=6Ω时,回路电流为I=E/(R+r)=12/(6+2)=3/2(A)
此时内阻上消耗的功率为:Pr=I²r=(3/2)²×2=4.5(W)
电源总功率为:P=IE=12×(3/2)=18(W)
电源效率为:η=(P-Pr)/P×100%=(18-4.5)/18×100%=75%
你再查看一下原图形,是不是存在问题?显然答案是根据第二种情况来获得的,但是图像显示更像第一种情况.

1年前

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