如图所示电路图，电源的电动势为20V，内阻为7.5Ω，滑动变阻器的最大阻值为15Ω，定值电阻R0=3Ω（1）当R为何值时，R0消耗的功率最大？最大值为多少？（2）当R为何值时，电源的输出功率最

Question

如图所示电路图，电源的电动势为20V，内阻为7.5Ω，滑动变阻器的最大阻值为15Ω，定值电阻R₀=3Ω

（1）当R为何值时，R₀消耗的功率最大？最大值为多少？
（2）当R为何值时，电源的输出功率最大？最大值为多少？

Answer 1

（1）当R=0时，电路中电流最大，R₀的功率最大
根据闭合电路欧姆定律得，I₁=(E)/(R0+r)=(20)/(3+7.5)=1.9A
则R₀的功率最大值为 P=I₁²R₀=1.9²×3=10.83W
（2）当外电阻与内阻相等时，输出功率最大．即R+R₀=r
解得：R=7.5-3=4.5Ω
最大值Pm=(E2)/(4r)=(202)/(4×7.5)=13.3W；
答：（1）当R为0时，R₀消耗的功率最大；最大值为10.83W
（2）当R为4.5Ω何值时，电源的输出功率最大；最大值为13.3W