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滑动变阻器R2连入电路的阻值为多大时电路功率最大

网友发布 2023-08-23 15:57 · 头闻号仪器机械

串联电路中,当滑动变阻器的阻值等于与其串联的电阻阻值时,滑动变阻器消耗的电功率最大.

即滑动变阻器与定值电阻平分电压时,滑动变阻器消耗功率的功率为最大值,其最大值为U2/4R1.(R1为定值电阻的阻值)

补充:

证明:

令滑动变阻器接入电路电阻的功率Px为因变量,滑动变阻器接入电路电阻Rx为自变量,则

串联电路的总电阻:R总=R1+R2

滑动变阻器接入电路电阻的两端电压为:U2=R2U/(R2+R1)

滑动变阻器接入电路电阻的功率:P2=U22/R2=[R22U2/(R2+R1)2] × (1/R2)

即:P2=[R2/(R2+R1)2] U2=[1/(R2+2R1+R21/R2)] U2 .(1)

令Y=R2+2R1+R12/R2,设R2=x,R1=a,则原式可变为:

y=x+2a+a2/x

=2a+(√x)2+(a/√x)2-2(√x)(a/√x)+2(√x)(a/√x)

=2a+[√x-(a/√x)]2+2(√x)(a/√x)

=4a+[√x-(a/√x)]2

当√x-(a/√x)=0时,上式取得最小值,即当x=a时,y取得最小值,其最小值为4a.

根据上面所设的关系,即当R2=R1时,Y取得最小值,即最小值Y=4R1

而当Y取得最小值时,1/(R2+2R1+R1/R2) 即可取得最大值,则分析上面(1)式可知,此时P2取得最大值,P2的最大值为:P2=U2/4R1

综上所述,当R2=R1时,即滑动变阻器与定值电阻平分电压时,滑动变阻器消耗功率的功率为最大值,其最大值为U2/4R1.

不要多想 这样的提问没有意义

很多烦恼都是我们自己找的

请再说的具体一点。我想到的一种可能是你的外接电阻阻值与发电机内阻相等,二者平分电压导致外接电阻上面的电压只有12伏。

发电机所指示的电压都表示的是开路电压,即外接电阻无穷大时候的电压。实际使用的时候外接电阻都不会是无穷大,因此总会比发电机的发电电压小一些。

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