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的時間內電流通過R2產生的電熱是多少？
（2）當三個開關處于何種狀態時，整個電路消耗的電功率最大？此時的最大電功率為多少？

Answer 1

【答案】
（1）

14.4J

（2）

當開關S1、S3閉合，S2斷開時，整個電路消耗的電功率最大，此時的最大電功率為15W．

【解析】（1）只閉合S2時，R1與R2串聯，串聯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的時間內電流通過R2產生的電熱： ；（2）當開關S1、S3閉合，S2斷開時，兩電阻并聯，電路中的總電阻最小，由 可知，電源電壓一定時,電功率最大；因并聯電路中總電阻的倒數等于各分電阻倒數之和，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的時間內電流通過R2產生的電熱是14.4J；（2）當開關S1、S3閉合，S2斷開時，整個電路消耗的電功率最大，此時的最大電功率為15W．
（1）只閉合S2時，R1與R2串聯，根據電阻的串聯和歐姆定律求出電路中的電流，根據Q=I2Rt求出通電10s的時間內電流通過R2產生的電熱；（2）電源的電壓一定，由 可知，當電路中的電阻最小時，電路中的總功率最大，根據電阻的串并聯可知，當兩電阻并聯時電路中的電阻最小，據此進行解答。