问题详情:
如图所示的电路中,只闭合S1时,通过R2的电流是1.5 A,R1=30 Ω,R2=20 Ω.求:
(1)电源电压是多大;
(2)只闭合S2时,通电20 s电流通过R1产生的电热是多少;
(3)使开关通断情况发生变化,整个电路消耗的最小电功率P和最大电功率P′之比是多少.
【回答】
(1)30V;(2)216J;(3)6:25.
【详解】
(1)由图知,当只闭合开关S1时,只有R2接入电路,
根据欧姆定律可得,电源电压为:
U=U2=IR2=1.5A×20Ω=30V;
(2)当只闭合S2时,R1与R2串联,电路的总电阻:R=R1+R2=30Ω+20Ω=50Ω;
此时电路中的电流:;
通电20s电流通过R1产生的电热:Q=I12R1t=(0.6A)2×30Ω×20s=216J;
(3)当只闭合S2时,R1与R2串联,总电阻最大,电路中电流最小,整个电路消耗的功率最小,由(2)可知,电流中的最小电流I小=0.6A,
则整个电路消耗的最小电功率:P=UI小=30V×0.6A=18W;
当S1、S3闭合,S2断开时,R1与R2并联,总电阻最小,电流最大,此时电路消耗的功率最大,则R1与R2并联时整个电路消耗的最大电功率:
;
所以,整个电路消耗的最小电功率P和最大电功率P′之比:.
知识点:电功率
题型:计算题