| 闭合电路的欧姆定律（二） |
主编：黄冈中学物理集体备课组
一、闭合电路的功率与效率
1、闭合电路的功率
由E=I(R＋r)
∴IE=I2R＋I2r
IE=IU＋I2r
电源的总功率 P总=IE
电源的输出功率 P出=IU
对纯电阻电路 P出=I2R=
电源内阻的热功率 P内=I2r
2、电源的输出功率
P出=IU
对纯电阻电路
当R=r时，电源的输出功率最大
分析：当R<r时，R↑ P出↑ I↓ P出随I的↓而↑
当R>r时，R↑ P出↓ I↓ P出随I的↓而↓
作出P出与R的图像如下图所示．
要输出功率相同，即
3、电源的效率
对纯电阻电路
分析：R↑ η↑
例1、如下图所示电路中，电源内阻r=4Ω，电阻R=2Ω，滑动变阻器R2=4Ω时，电源内部的热功率是4 W．则电源输出的最大功率是_________．当R2的电功率有最大值时，R2=___________．
解析：
由题意知P内=I2r=4 W，r=4Ω，此时回路电流I=1 A．而外电路总电阻R1＋R2＝6Ω，E＝I(R＋r)＝10V．电源输出最大功率时，内外电阻相等，即R2′＝2Ω时，r＝R1＋R2′＝4Ω，
，P出＝I′2(R1＋R2′)=
×4W=6.25 W，为最大．
求R2的最大电功率，可将R1看成电源内阻的一部分，此时r′=r＋R1=6Ω．当R2=6Ω时为所求值．
答案：6.25 W；6Ω
二、简单的阻容电路——含有电阻和电容的电路
1、恒定电流中，电路稳定后，电容电路无电流．
2、电容的电压与并联电阻电压相同．
3、U=Ed
例1、
E=12V r=1Ω R1=3Ω R2=2Ω R3=5Ω C1=4μF C2=1μF
求：①S闭合时，QC1=？QC2=？
②S断开时，流过R2的电荷量QR2=？
解：
①
UC1=IR2=4V
QC1=C1UC1=1.6×10－5C
UC2=I(R1＋R2)=10V
QC2=C2UC2=1.0×10－5C
②放电电流指向负极板
QR2=QC1＋QC2=2.6×10－5C
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