電源最大輸出功率的普適條件

(鄭州外國語學(xué)校，河南 鄭州 450001)

電源的輸出功率不僅反映了閉合電路中電功率的分配關(guān)系，也體現(xiàn)了能量的轉(zhuǎn)化與守恒.對于電源的最大輸出功率，現(xiàn)行高中物理教材通常只討論在純電阻電路中的條件，那么，對于非純電阻電路和純電阻電路，電源最大輸出功率的普適條件如何呢？

1 純電阻電路中，電源最大輸出功率的條件

(1)電阻配方法

圖1

(2)不等式法

2 非純電阻電路中，電源最大輸出功率的條件

(1)電流配方法

圖2

(2)電壓配方法

圖3

3 用U-I圖象分析電源最大輸出功率的普適條件

圖4

另外，電源的功率與外電阻、電源的功率與電流的關(guān)系圖線分別如圖5和圖6所示，其中圖線a為電源的總功率，圖線b為電源的內(nèi)耗熱功率，圖線c為電源的輸出功率.

圖5

圖6

4 應(yīng)用示例

圖7

A.R2=2Ω B.R2=1.5Ω

C.P熱=2W D.P熱=4W

答案為B、D

例2 加在理想變壓器原線圈上的交流電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r，與副線圈相連的負(fù)載電阻為R，如圖8所示.求原線圈中電流I1多大時，負(fù)載上獲得的

圖8

功率最大？最大功率是多少？

參考文獻(xiàn)：

司德平.用電功率表測定電源輸出功率隨外電阻的變化規(guī)律.中學(xué)物理教學(xué)參考，2012，(3).

司德平.《電源的功率與效率》專題復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案.中學(xué)物理，2014，(2).