Question

如下圖甲所示電路中，R₁＝R₂＝R₃＝10Ω，S斷開時，伏特表示數(shù)為16V，S閉合時，示數(shù)為10V，若伏特表可視為理想的，求：

(1)電源電動勢和內(nèi)阻各為多大？

(2)閉合S前后R₁消耗的功率分別多大？

(3)若將原電路改為下圖乙所示電路，其他條件不變，則S斷開和閉合時伏特表的示數(shù)分別為多大？

Answer 1

答案：
解析：

(1)在圖甲中，當斷開S時，R3中電流可視為零(因理想伏特表內(nèi)阻可視為無限大)，R3兩端電壓也可視為零，故伏特表指示的是電源的路端電壓．又此時外電路是R1，R2串聯(lián)，所以，電路中總電流 　　　　   I＝＝0.8A 由閉合電路歐姆定律得： 　　　　  E＝U＋Ir 代入數(shù)值　E＝16＋0.8r　　　　   ① 　　當閉合S時，伏特表指示的是R2兩端電壓，外電路結(jié)構(gòu)是：R1與R3并聯(lián)，再跟R2串聯(lián)，此時電路中總電流 　　    ＝1A 外電路總電阻為 　　    R＝＋R2＝15Ω 由E＝(R＋r)得 　　   　E＝(15＋r)　　　　　�、� 由式①，式②得 　　   　E＝20V　r＝5Ω 　　(2)閉合S前后，R1消耗的功率分別為 　　　　 P1＝I2R1＝0.82×10W＝6.4W 　　　　 0.52×10W＝2.5W 　　(3)若將原電路改為乙，則斷開S時，外電路由R1，R3串聯(lián)組成，伏特表指示的是R1兩端電壓，此時總電流 　　　　 I＝＝0.8A 伏特表示數(shù) 　　　　 U1＋IR1＝0.8×10V＝8V 閉合S時，外電路結(jié)構(gòu)是R1，R2并聯(lián)再與R3串聯(lián)，電壓表示數(shù)是R1，R2組成的并聯(lián)電路兩端的電壓．此情況下，外電路總電阻為 　　　　　　  R＝＋R3＝15Ω 總電流　　　  I＝＝1A 伏特表示數(shù)為　U2＝R2＝0.5×10V＝5V