如图电路中,电源电动势E=15V,内电阻r=1Ω,R1=R3=10Ω,R2=4Ω,求: ①当电键K断开时电流表和电压表的读数,R1及R2消耗功率各为多少? ②当K闭合时,电流表和电压表的读数,电源的总功率及
问题描述:
如图电路中,电源电动势E=15V,内电阻r=1Ω,R1=R3=10Ω,R2=4Ω,求:
①当电键K断开时电流表和电压表的读数,R1及R2消耗功率各为多少?
②当K闭合时,电流表和电压表的读数,电源的总功率及输出功率各为多少?
答
(1)电流表的时数为I=
=E
R1+R2+r
A=1A15 10+4+1
电压表的示数为U=IR2=1×4V=4v
R1消耗的功率为P1=I2R1=12×10W=10W
R2消耗的功率为P2=I2R2=12×4W=4W
(2)K闭合时干路中的总电阻为R=
+R2=
R1R3
R1+R3
+4Ω=9Ω10×10 10+10
电压表的示数为U=
R=E R+r
×9V=13.5V15 9+1
R1两端的电压为U1=
•U R
=
R1R3
R1+R3
×13.5 9
V=7.5V10×10 10+10
故电流表的示数为IR1=
=U1 R1
A=0.75A7.5 10
干路电流为I=
=E R+r
A=1.5A15 9+1
电源的总功率P=EI=15×1.5W=22.5W
输出功率为P出=P-I2r=22.5-1.52×1W=20.25W
答:①当电键K断开时电流表和电压表的读数为1A,4V,R1及R2消耗功率各为10W,4W
②当K闭合时,电流表和电压表的读数为0.75A,13.5V,电源的总功率及输出功率各为22.5W,20.25W