等效电源法

E

图

s

A

V E

图

s

A

V

等效电源法

1、等效电源电路主要几种情况。

(1)电源（电动势E 、内阻r ）和一个定值电阻R 串联组成的等效电源，如图1所示。 (2)电源（电动势E 、内阻r ）和一个定值电阻R 并联组成的等效电源，如图2所示。

2、等效电源电动势与内阻计算方法

（1）等效电动势：电源的电动势应等于开路（断路）时的路端电压或用一理想电压表直接接在电源两端，测量得到。如图1、图2所示，将R 1或R 2视为电源内部，即将虚线框内电路视为等效电源。

（2）等效电阻：等效电压源的内阻r 等于该有源电路“除源”后的等效电阻值。我们去除电源（电源的电动势看作0，将电源换成导线）只看电路两端AB 的电阻。

由上述结论知：

图1中，等效电源电动势： E /

=E ， 内阻（由于R 1与r 是串联关系）：r /

=R 1+r

图2中，等效电源电动势（R 2分到的电压）：r

R ER U E AB +=

=22

/

内阻（R 2与r 并联后的电阻）：2

2/

R r r

R r +=

例1 由于电表内阻的影响，采用图9所示的电路，所测的电动势____于真实值，内阻_____于真实值；采用图10所示的电路，所测的电动势____于真实值，内阻_____于真实值。

答案：等、大、小、小。 2、电源输出功率的讨论

如图13，设电源电动势为E ，内阻为r ，外电阻为可变电阻R ，试讨论电源输出功率与外电阻的变化关系

()r R r R E R r R E R I P 42

22

2

+-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+==外

外

外外外总输 由上式可知：①、当R=r 时，输P 最大，即r

E P 42

max =

②、输P 与R 的函数关系可利用图14定性表述

例1、图15所示的电路中，电源的电动势为E ，内阻为r ，R 1为定值电阻，那么负

载电阻R 取何值时，负载R 上将获得最大功率

例2、图16所示的电路中，电源的电动势为E ，内阻为r ，R 1为定值电阻，那么负载电阻R 取何值时，负载R 上将获得最大功率

例3 、如图17所示电路中R 21===R R r ，当可变电阻R 3的阻值增大时（R 3的阻值从零到10R 可调），则下列说法正确的是（ 24 ）

A 、通过电阻R 3的电流不变

B 、通过R 2的电流增大

C 、电阻R 3消耗的功率减少

D 、电阻R 3消耗的功率先增后减

3、定量计算可变电阻实际消耗的功率

如图18甲所示，电路中的电阻R 1、R 2是阻值不随温度变化的定值电阻，阻值均为100Ω，白炽灯泡L 的伏安特性曲线如图乙I-U 图线所示。电源的电动势E =100V ，内阻不计。

求：①当开关S 断开时，灯泡两端的电压和通过灯泡的电流以及灯泡的实际电功率 ②当开关S 闭合时，灯泡两端的电压和通过灯泡的电流以及灯泡的实际电功率

E

R

图R

A

B

E

E R

图

R

A

B

E r

例1、（上海市高考题）如图19所示的电路中，闭合开关S ，当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I 、U 1、U 2和U 3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔU 1、ΔU 2、ΔU 3表示。下列比值正确的是

A 、

I U 1不变，I U ∆∆1不变 B 、I U 2变大，I

U ∆∆2

变大 C 、

I U 2变大，I

U

∆∆2不变

D 、

I U 3变大，I

U ∆∆3

不变