谢国兴

(沛县中学 江苏 徐州 221000)

1 利用内电路求解

当电路具有以下几个特征之一时，可考虑利用内电路求解．

(2)外电路连接较为复杂或外电路各用电元件的连接方式未知，从而无法确定外电阻的大小；

(3)外电路中存在非纯电阻用电元件，以使部分电路欧姆定律无法使用．

由以上3点可以看出，利用内电路求解正是闭合电路欧姆定律E=U+Ir的典型应用．

【例1】如图1所示，电源电动势E=12 V，内阻r=3 Ω，R0=1 Ω，直流电动机内阻R=1 Ω，当调节滑动变阻器R1时，可使图1(a)电路输出功率最大，调节R2时，可使图1(b)电路输出功率最大，且此时电动机刚好正常工作(额定功率为2 W)，问R1和R2的阻值多大？

图1

解析：图1(a)电路：当内外电阻相等时，电路输出功率最大，此时

R1+R0=r

R1=2Ω

最大输出功率为

图1(b)电路：外电路为非纯电阻电路，可考虑利用内电路求解，电路的输出功率

P2=12 W

对内电路

设电动机消耗功率为P，电动机的输出功率为P0，电动机发热功率为P′，P′=I2R=4 W.

由能量守恒得P=P0+P′=6 W，而滑动变阻器R2上消耗的电功率为

ΔP=P2-P1=6 W

由

ΔP=I2R2

则

2 利用等效电源求解

当电路具有以下几个特征之一时，可考虑利用等效电源求解.

(1)电路连接较为复杂，但所求部分的电路连接较为简单，可把该部分电路看做外电路，电路的其余部分和电源看作等效电源；

(2)电路中要求某部分电路获得最大能量(即最大功率)，可把该部分电路看作外电路，其余部分电路与电源看作等效电源，根据内、外电阻相等时，(等效)电源的输出功率最大求解．

必须要说明的是，进入等效电源内部的电阻必定……