(2012?北京一模)在如图所示的电路中,电源两端的电压U保持不变.当闭合开关S1、S2、断开开关S3时,电阻

2025-03-30 08:39:14
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回答1:

当只闭合开关S1、S2时,等效电路如答图甲所示;
只闭合开关S2时,等效电路如答图乙所示;
当闭合开关S1、S3、断开开关S2时,等效电路如答图丙所示.
(1)∵P1=3W,P1′=0.75W,则根据P=I2R得:

I1
I2
=
P1
P′2
=
3W
0.75W
=2;
(2)∵电源的电压不变,
∴由甲、乙两图可得:U=I1R1=I2(R1+R2+R3
∴R1=R2+R3 ----------①
由乙、丙两图可得:P=I2U;P=IU;
且P:P′=1:8;
P
P′
=
I2
I
=
1
8

∴I2=
1
8
I
I1=2I2=2×
1
8
I=
1
4
I
∴由图丙知:I3=I-I1=I-
1
4
I=
3
4
I
R1
R3
=
I3
I1
=3-----------②
由①②得:
R2
R3
=2-----------③
U1
U2
=
R1I1
R2I2
=3.
(3)开关均闭合时,等效电路图如丁所示,
三个电阻并联,此时电路消耗的功率最大;
则P1=
U2
R1
=3W,P2=
U2
R2
,P3=
U2
R3

P1
P2
=
R2
R1
=
2
3
,即P2=
3
2
P1=
3
2
×3W=4.5W,
P1
P3
=
R3
R1
=
1
3
,即P3=3P1=3×3W=9W,
∴Pm=P1+P2+P3=3W+4.5W+9W=16.5W.
答:(1)I1与I2的比值为2:1;
(2)U1与U2的比值为3:1;       
(3)电路消耗的电功率最大电功率为16.5W.