3.电源的效率:指电源的输出功率与电源的总功率之比,
即η=×100 =×100 =×100 .
对于纯电阻电路,电源的效率η=×100 =×100 =×100 ,所以当R增大时,效率η提高.当R=r(电源有最大输出功率)时,效率并不高,仅为50 .
例2 如图4所示,电路中E=3 V,r=0.5 Ω,R0=1.5 Ω,变阻器的最大阻值为10 Ω.
图4
(1)在变阻器的阻值R为多大时,变阻器上消耗的功率最大?最大为多大?
(2)在变阻器的阻值R为多大时,定值电阻R0上消耗的功率最大?最大为多大?
答案 (1)2 Ω 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=2 Ω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=×1.5 W= 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.