图中的电阻R1=R2.现有一个两端电压恒为10V的电源,当把该电源接在A、B两个接线端时,电压表的示数为7.5V,电阻R1、R3消耗的电功率分别为P1、P3,电路总电功率为PAB.当把该电源改接在C、D两个接线端时,电压表的示数为5V,电阻R2、R4消耗的电功率分别为P2、P4,电路总电功率为PCD.下列关系不正确的是( )
A、R4=2R1+3R3 | B、P1:P2=9:4 | C、PAB:PCD=2:3 | D、(P1+P3):(P2+P4)=3:4 |
解析:
当电源接AB时,R1、R3和R5串联。故
10-7.5 | = | 7.5 |
R1+R3 | R5 |
同理,当电源接CD时,R2、R4与R5串联,同时考虑R1=R2得。
10-5 | = | 5 |
R1+R4 | R5 |
联立以上两式可得:
R4=2R1+3R3
显然A选项正确,与题意不符;
当电源接AB时,同上分析,则电路中的电流为:
I1=I3=I=I5= | 7.5 | |
R5 |
电路R1与R3及电路消耗的总功率分别是:
P1=I12R1=I2R1
P1=( | 7.5 | )2R1…………(1) |
R5 |
P3=I32R3=I2R3
P3=( | 7.5 | )2R3…………(2) |
R5 |
同理:
P2=( | 5 | )2R2…………(3) |
R5 |
P4=( | 5 | )2R4…………(4) |
R5 |
故由(1)和(3)得:
P1 | =( | 7.5 | )2= | 9 |
P2 | 5 | 4 |
显然B选项也正确。不符合题。
PAB=UI
PCD=UI’
故
PAB | = | I | = | 7.5 | × | R5 | = | 3 |
PCD | I’ | R5 | 5 | 2 |
可见选项C错误,符合题意;
P1+P3 | = | UI-U5I | = | U-U5 | × | I | = | 3 |
P2+P4 | UI’-U5’I’ | U-U5’ | I’ | 4 |
可见D选项正确,不符合题意。
综上可见,只C选项符合题意。
答案:C
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