当电阻R1和R2并联后与电阻R3串联,可等效为并联后的总电阻R12与R3串联。实际的电源都有一定的电阻,如干电池,我们需要用它的电压U和电阻r两个物理量来描述它。实际计算过程中,可以把它看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个电阻值为r的电阻串联而成,如图甲所示。如图乙所示,R1=18Ω,R2=9Ω,只闭合开关S1时,电流表示数为0.3A,同时闭合开关S1和S2时,电流表示数为0.75A.求电源电压U和电源内部的电阻。
解析:
由电路图可知,只闭合开关S1时,R1与r串联,电流表测电路中的电流,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电源的电压:
U=I(R1+r)=0.3A×(18Ω+r)
同时闭合开关S1和S2时,R1与R2并联后再与r串联,电流表测干路电流,
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以,电路中的总电阻:
则电源的电压:
U=I′R=0.75A×(6Ω+r),
因电源的电压不变,
所以,
0.3A×(18Ω+r)=0.75A×(6Ω+r),
解得:r=2Ω,
电源的电压
U=I′R=0.75A×(6Ω+2Ω)=6V。
即:电源电压为6V,电源内部的电阻2Ω。
微信扫码关注三人行问答社区 公众号