Question

【題目】如圖所示的電路中，電源電壓U=6V電阻R1=6Ω，電阻R2=4Ω，求：

（1）只閉合S2 ， 通電10s的時(shí)間內(nèi)電流通過R2產(chǎn)生的電熱是多少？
（2）當(dāng)三個(gè)開關(guān)處于何種狀態(tài)時(shí)，整個(gè)電路消耗的電功率最大？此時(shí)的最大電功率為多少？

Answer 1

【答案】
（1）

14.4J

（2）

當(dāng)開關(guān)S1、S3閉合，S2斷開時(shí)，整個(gè)電路消耗的電功率最大，此時(shí)的最大電功率為15W．

【解析】（1）只閉合S2時(shí)，R1與R2串聯(lián)，串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，即：R=R1+R2=6Ω+4Ω=10Ω，則電路中的電流： ，通電10s的時(shí)間內(nèi)電流通過R2產(chǎn)生的電熱： ；（2）當(dāng)開關(guān)S1、S3閉合，S2斷開時(shí)，兩電阻并聯(lián)，電路中的總電阻最小，由 可知，電源電壓一定時(shí),電功率最大；因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和，所以，由 得，電路中的總電阻： ，則電路的最大電功率： ．答：（1）只閉合S2 ， 通電10s的時(shí)間內(nèi)電流通過R2產(chǎn)生的電熱是14.4J；（2）當(dāng)開關(guān)S1、S3閉合，S2斷開時(shí)，整個(gè)電路消耗的電功率最大，此時(shí)的最大電功率為15W．
（1）只閉合S2時(shí)，R1與R2串聯(lián)，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流，根據(jù)Q=I2Rt求出通電10s的時(shí)間內(nèi)電流通過R2產(chǎn)生的電熱；（2）電源的電壓一定，由 可知，當(dāng)電路中的電阻最小時(shí)，電路中的總功率最大，根據(jù)電阻的串并聯(lián)可知，當(dāng)兩電阻并聯(lián)時(shí)電路中的電阻最小，據(jù)此進(jìn)行解答。