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  • 如圖所示的電路中,直流發(fā)電機M的電動勢E=250V,內(nèi)阻r=0.5Ω, R1=R2=1Ω.電熱器組中裝有50只完全相同的電熱器,每只電熱器的額定電壓為200V,額定功率為l 000W,其他電阻不計,也不計電熱器

    如圖所示的電路中,直流發(fā)電機M的電動勢E=250V,內(nèi)阻r=0.5Ω,
    R1=R2=1Ω.電熱器組中裝有50只完全相同的電熱器,每只電熱器的額定電壓為200V,額定功率為l 000W,其他電阻不計,也不計電熱器電阻隨溫度的變化.問:

    (1)當接通幾只電熱器時,實際使用的電熱器都能正常工作?
    (2)當接通幾只電熱器時,被接通電熱器的總消耗功率最大?
    (3)當被接通電熱器的總消耗功率最大時,電阻R1、R2和內(nèi)阻r上消耗的功率分別為多少?
    物理人氣:991 ℃時間:2020-03-28 13:16:06
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)設(shè)當接通n只電熱器時,實際使用的電熱器都能正常工作,有:
    I(r+R1+R2)=E-U,
    I=n
    P
    U

    ∴n=
    E?U
    (r+R1+R2)
    P
    U
    =
    250?200
    (0.5+1+1)×
    1000
    200
    =4
    (2)設(shè)當接通n′只電熱器時,被接通電熱器的總消耗功率最大,有r+R1+R2
    U2額
    Pn′

    n′=
    U2額
    (r+R1+R2)P
    2002
    (0.5+1+1)×1000
    =16

    (3)當被接通電熱器的總消耗功率最大時,電阻R1上消耗的功率為:PR1=I
    2總
    R1
    E2R1
    [2(r+R1+R2)]2
    2502×1
    [2×(0.5+1+1)]2
    W=2500W

    R2=R1,∴R2上消耗的功率也為2500W.
    內(nèi)阻r上消耗的功率為Pr=I
    2總
    r=
    E2r
    [2(r+R1+R2)]2
    2502×0.5
    [2×(0.5+1+1)]2
    W=1250W

    答:(1)當接通4只電熱器時,實際使用的電熱器都能正常工作;
    (2)當接通16只電熱器時,被接通電熱器的總消耗功率最大;
    (3)當被接通電熱器的總消耗功率最大時,電阻R1、R2和內(nèi)阻r上消耗的功率分別為2500W、2500W、1250W.
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