来自候守勤的问题
【一个定值电阻和滑动变阻器串联,为什么当滑动变阻器与定值电阻阻值相同时,滑动变阻器功率最大?】
一个定值电阻和滑动变阻器串联,为什么当滑动变阻器与定值电阻阻值相同时,滑动变阻器功率最大?
1回答
2020-06-15 18:46
【一个定值电阻和滑动变阻器串联,为什么当滑动变阻器与定值电阻阻值相同时,滑动变阻器功率最大?】
一个定值电阻和滑动变阻器串联,为什么当滑动变阻器与定值电阻阻值相同时,滑动变阻器功率最大?
你所说的这个“结论”,应是如下图那样的情况才对.
在上图电路的情况中,电源电压U不变,当R的阻值等于r时,变阻器R消耗功率最大.
证:电路中的电流是
I=U/(R+r)
变阻器消耗的功率是 P=I^2*R
即 P=[ U/(R+r)]^2*R
=U^2*R/(R+r)^2
=U^2*R/(R^2+2Rr+r^2)
=U^2*R/[(R^2-2Rr+r^2)+4Rr]
=U^2/[(1/R)*(R-r)^2+4r]
讨论:在R≠0 且 R不是无穷大(断路)的情况下,R是一个有限的阻值,那么只有当 R=r 时,上式的分母有最小值(4r),即此时变阻器消耗的功率才有最大值,最大功率是
Pm=U^2/(4r)