Question

11．如图，电源的电动势是E=8V，内阻r=4Ω，灯泡的电阻是2Ω，变阻器的最大电阻是10Ω，
（1）当则变阻器的电阻调到4Ω时，电路中的电流是多少？
（2）当变阻器的电阻调到多大时，可使变阻器和灯泡消耗的功率最大，这个最大值是多少？

Answer 1

分析 （1）根据闭合电路欧姆定律求电路中的电流．
（2）当变阻器和灯泡的总电阻等于电源的内阻时，电源的输出功率最大，则变阻器和灯泡消耗的功率最大，再由功率公式求解．

解答 解：（1）根据闭合电路欧姆定律得：
    I=$\frac{E}{{R}_{L}+{R}_{x}+r}$=$\frac{8}{2+4+4}$=0.8A
（2）当R_L+R_x=r时，R_x=r-R_L=4-2=2Ω时，电源的输出功率最大，则变阻器和灯泡消耗的功率最大，这个最大值是
   P=$\frac{{E}^{2}}{4r}$=$\frac{{8}^{2}}{4×4}$=4W
答：
（1）电路中的电流是0.8A．
（2）当变阻器的电阻调到2Ω时，可使变阻器和灯泡消耗的功率最大，这个最大值是4W．

点评 解决本题的关键要知道这个结论：当电源的内外电阻相等时电源的输出功率最大，灵活运用等效法处理．