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核心提示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/R

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
)2R=
E2
4R
=
32
4×3
W=0.75W

电源的效率为 η=

UI
EI
=
I(R+R1)
I(R+R1+r)
=
3+2
3+2+1
=83.3%

(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
)2R1=2W

(3)R=0时电源的输出功率最大,最大值为

P出=I2R1=(
E
R1+r
)2R1=2W

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.

 
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