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
=2;
3W 0.75W
(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=I总U;
且P:P′=1:8;
∴
=P P′
=I2 I总
;1 8
∴I2=
I总,1 8
I1=2I2=2×
I总=1 8
I总,1 4
∴由图丙知:I3=I总-I1=I总-
I总=1 4
I总,3 4
∴
=R1 R3
=3-----------②I3 I1
由①②得:
=2-----------③R2 R3
∴
=U1 U2
=3.
R1I1
R2I2
(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=
=3W,P2=U2 R1
,P3=U2 R2
,U2 R3
∴
=P1 P2
=R2 R1
,即P2=2 3
P1=3 2
×3W=4.5W,3 2
=P1 P3
=R3 R1
,即P3=3P1=3×3W=9W,1 3
∴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.