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盘点电路中的最大功率 电路中最大功率.doc


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盘点电路中的最大功率_电路中最大功率盘点电路中的最大功率_电路中最大功率在直流电路中常常涉及最大功率的计算问题,现将电源的最大输出功率、定值电阻消耗的最大功率、可变电阻消耗的最大功率做一下比较。一、电源的最大输出功率 ,电源电动势为E,内电阻为r,R为可变电阻,则电源的输出功率图1 ? P=I2R= E R+r ?2R= E?2 (R+r)?2R= E?2 (R-r)?2 R+4r 当R=r时,电源的输出功率最大,最大输出功率为?P???max?= E?24r 此时,电源的效率η= I?2R I?2(R+r)= R R+r=50?%? 2?从图象看电源的输出功率(1)输出功率随外电阻R变化的图象,如图2所示,由?PR图象知,对于E、r一定的电源,外电阻R一定时,输出功率只有唯一的值。输出功率P一定时,一般有两个电阻值R??1、R??2与之对应且R??1、R??2关系满足:R??1R??2=r2。图2 图3 (2)在电源的UI图象上,如图3,某点纵坐标和横坐标值的乘积(图中矩形面积)为电源的输出功率P,当U=?E/2,P最大,(想一想,为什么) 二、可变电阻消耗的最大功率此类问题常采用等效电源法,将可变电阻上消耗的最大功率问题转化为电源最大输出功率问题,常见有两种形式: ,电池电动势为E,内电阻为r,R??1为定值电阻,R??2为可变电阻。可采用等效处理方法,将R??1与电池等效为一个新的电源,新电源电动势E′=E,内阻r′=r+R??1,当R??2=R??1+r时,可变电阻R??2消耗的功率最大,最大值 P????max?= E′?2 4r′= E?2 4(R?1+r) 图4 图5 2?定值电阻与可变电阻并联 R??1与电池并联等效为一个新电源(图5虚线内),新电源的电动势等于a、b两点间电压 E′= U???ab= E R?1+rR?1 ,其内阻为r和R??1并联电阻,即 r′= rR?1 r+R?1,当R??2=r′时,可变电阻R??2消耗功率最大,最大值 P????max?= E′?2 4r′= E?2R?1 4r(R?1+r) 三、定值电阻消耗的最大功率根据P=I2R,定值电阻消耗功率仅取决于电路中电流的大小,电路中的电流越大,定值电阻消耗的功率越大,电路中的电流越小,定值电阻消耗

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  • 时间2020-09-30
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