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  • 1 # 使用者6511048512836

    串聯電路中,當滑動變阻器的阻值等於與其串聯的電阻阻值時,滑動變阻器消耗的電功率最大.

    即滑動變阻器與定值電阻平分電壓時,滑動變阻器消耗功率的功率為最大值,其最大值為U?4R1.(R1為定值電阻的阻值)

    補充:

    證明:

    令滑動變阻器接入電路電阻的功率Px為因變數,滑動變阻器接入電路電阻Rx為自變數,則

    串聯電路的總電阻:R總=R1+R2

    滑動變阻器接入電路電阻的兩端電壓為:U2=R2U/(R2+R1)

    滑動變阻器接入電路電阻的功率:P2=U2?R2=[R2睻?(R2+R1)瞉 × (1/R2)

    即:P2=[R2/(R2+R1)瞉 U?[1/(R2+2R1+R?/R2)] U?.(1)

    令Y=R2+2R1+R1?R2,設R2=x,R1=a,則原式可變為:

    y=x+2a+a?x

    =2a+(√x)?(a/√x)?2(√x)(a/√x)+2(√x)(a/√x)

    =2a+[√x-(a/√x)]?2(√x)(a/√x)

    =4a+[√x-(a/√x)]? 當√x-(a/√x)=0時,上式取得最小值,即當x=a時,y取得最小值,其最小值為4a.

    根據上面所設的關係,即當R2=R1時,Y取得最小值,即最小值Y=4R1

    而當Y取得最小值時,1/(R2+2R1+R1/R2) 即可取得最大值,則分析上面(1)式可知,此時P2取得最大值,P2的最大值為:P2=U?4R1

    綜上所述,當R2=R1時,即滑動變阻器與定值電阻平分電壓時,滑動變阻器消耗功率的功率為最大值,其最大值為U?4R1.

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