如图所示电路中,R1=R2=R3=10Ω,S断开时,电压表示数为16V;S闭合时,电压表示数为10V,若电压表可视为理想的,求: (1)电源电动势和内阻各为多大? (2)闭合S前后,R1消耗的功率分别多大?

问题描述:

如图所示电路中,R1=R2=R3=10Ω,S断开时,电压表示数为16V;S闭合时,电压表示数为10V,若电压表可视为理想的,求:

(1)电源电动势和内阻各为多大?
(2)闭合S前后,R1消耗的功率分别多大?

(1)在图甲中,当断开S时,R3中电流可视为零(因理想伏特表内阻可视为无限大),R3两端电压也可视为零,故伏特表指示的是电源的路端电压.又此时外电路是Rl,R2串联,所以.电路中总电流为:I=

U
R1+R2
=0.8A
由闭合电路欧姆定律得:E=U+Ir=16+0.8r…①
当闭合S时,伏特表指示的是R2两端电压,外电路结构是:R1与R3并联,再跟R2串联,此时电路中总电流为:
I′=
U
R2
=1A

外电路总电阻为:R=
R1R3
R1+R2
+R2=15Ω

E=I'(R+r)=I'(15+r)…②
由①②得:E=20V,r=5Ω          
(2)闭合S前后,R1消耗的功率分别为:P1=I2R1=6.4W
P′1=(
I′
2
)
2
R1=2.5W

答:(1)电源电动势和内阻各为20V,5Ω.
(2)闭合s前后R1消耗的功率分别为6.4W,2.5W.