图2
答案 (1)2Ω W (2)0 W
解析 (1)此种情况可以把R0归入电源内电阻,这样变阻器上消耗的功率也就是电源的输出功率.
即当R=r+R0=2Ω时,R消耗功率最大为:
Pm==W=W.
(2)定值电阻R0上消耗的功率可以表示为:P=I2R0,因为R0不变,当电流最大时功率最大,此时应有电路中电阻最小,即当R=0时,R0上消耗的功率最大:
Pm′=R0=×1.5W=W.
功率最大值的求解方法
1.流过电源的电流最大时,电源的功率、内阻损耗功率均最大.
2.对某定值电阻来说,其电流最大时功率也最大.
3.电源的输出功率在外电阻等于内阻时最大,若不能相等,外电阻越接近内阻时,电源的输出功率越大.
例2 如图3所示,线段A为某电源的U-I图线,线段B为某电阻的U-I图线,以上述电源和电阻组成闭合电路时,求:
图3
(1)电源的输出功率P出为多大?
(2)电源内部损耗的电功率是多少?
(3)电源的效率η为多大?
答案 (1)4W (2)2W (3)66.7%
解析 (1)根据题意从题图A的图线可读出E=3V,r==Ω=0.5Ω,从B图线中可读出外电阻R=1Ω.