- 高二物理外电路
高二物理外电路包括负载(用电器)和导线、开关、电源(包括电池组)等元器件。这些元器件共同构成了一个完整的电路系统,负责电能与其他形式的能量之间的转换。
相关例题:
题目:一个电源(电动势为E,内阻为r)连接了一个由定值电阻R1和滑动变阻器R2组成的电路。现在要求在保证电路安全的前提下,求滑动变阻器接入电路的电阻范围。
分析:
这是一个典型的串联电路问题,我们需要根据欧姆定律和功率限制条件来求解。
首先,根据串联电路的电压分配关系,可得到滑动变阻器接入电路的电阻范围为:
最小值:当滑动变阻器完全接入电路时,其电阻最小,为0。
最大值:当滑动变阻器完全断开时,其电阻最大,为总电阻减去定值电阻。
电源内阻分压:$E \times r / (R1 + R2)$
电源输出电压:$E - E \times r / (R1 + R2)$
滑动变阻器功率限制条件:$I^{2} \times R2 \leq P_{max}$(其中I为电流,R2为滑动变阻器的电阻)
其中,P_{max}为电源的最大输出功率。
$P_{max} \leq E^{2} / (R1 + R_{max})$(其中R_{max}为滑动变阻器的最大电阻)
$I^{2} \times R_{min} \leq P_{max}$(其中R_{min}为滑动变阻器的最小电阻)
$E \times r / (R1 + R_{min}) \leq U$(其中U为电源输出电压)
解以上不等式组可以得到滑动变阻器的最大和最小电阻,进而得到接入电路的电阻范围。
答案:根据以上不等式组求解可得,滑动变阻器的最小电阻为r/3,最大电阻为(E^2/P_max - R1),因此滑动变阻器接入电路的电阻范围为[r/3, (E^2/P_max - R1)]。
希望这个例子能够帮助你更好地理解高二物理外电路的知识!
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