Question

11．如圖，電源的電動勢是E=8V，內阻r=4Ω，燈泡的電阻是2Ω，變阻器的最大電阻是10Ω，
（1）當則變阻器的電阻調到4Ω時，電路中的電流是多少？
（2）當變阻器的電阻調到多大時，可使變阻器和燈泡消耗的功率最大，這個最大值是多少？

Answer 1

分析 （1）根據閉合電路歐姆定律求電路中的電流．
（2）當變阻器和燈泡的總電阻等于電源的內阻時，電源的輸出功率最大，則變阻器和燈泡消耗的功率最大，再由功率公式求解．

解答 解：（1）根據閉合電路歐姆定律得：
    I=$\frac{E}{{R}_{L}+{R}_{x}+r}$=$\frac{8}{2+4+4}$=0.8A
（2）當R_L+R_x=r時，R_x=r-R_L=4-2=2Ω時，電源的輸出功率最大，則變阻器和燈泡消耗的功率最大，這個最大值是
   P=$\frac{{E}^{2}}{4r}$=$\frac{{8}^{2}}{4×4}$=4W
答：
（1）電路中的電流是0.8A．
（2）當變阻器的電阻調到2Ω時，可使變阻器和燈泡消耗的功率最大，這個最大值是4W．

點評 解決本題的關鍵要知道這個結論：當電源的內外電阻相等時電源的輸出功率最大，靈活運用等效法處理．