K闭合后,C不通。R1R2串联电阻R12=3欧姆。 R4R5串联电阻R45=6欧姆。
R12和R45并联总电阻R=3*6/(3+6)=2欧姆
总电流I=E/(R+r)=3/3=1A
路端电压U=E-Ir=3-1=2v
通过R1的电流I1=U/R12=2/3A. R1上的电压U1=I1R1=4/3V。即电流通过R1后电压降低了4/3V.
通过R4上的电流I4=U/R45=1/3A R4上的电压U4=I4R4=1/3V.电流通过R1后电压降低了1/3V
由此判断C的下方的电势高于上方的电势高UC=1v.
由电容的定义式C=Q/U得
Q=CU=100*10^-6*1=1.0*10^-4库
即为通过R3的电量。
(1)把R1视为内电路的一部分,则当R=R1+r=3Ω时,R消耗的功率最大,其最大值为:
Pmax=I2R=(| E |
| 2R |
| E2 |
| 4R |
| 32 |
| 4×3 |
电源的效率为 η=
| UI |
| EI |
| I(R+R1) |
| I(R+R1+r) |
| 3+2 |
| 3+2+1 |
(2)对固定电阻R1,当电路的电流最大时其消耗的功率最大,此时R=0,所以
P1=I2R1=(| E |
| R1+r |
(3)R=0时电源的输出功率最大,最大值为
P出=I2R1=(| E |
| R1+r |
答:(1)当R是3Ω时,R消耗的功率最大,最大功率为0.75W,当R消耗功率最大时电源的效率是83.3%.
(2)当R为0时,R1消耗的功率最大,最大功率为2W.
(3)当R为0时,电源的输出功率最大,最大为2W.


