EJU 2008 年第 1 回 物理 第 16 题

考点
电流与欧姆定律
领域
电磁学
难度
简单
标准答案
④

解析摘要

标准解析

比较同一电阻两次端电压

设电池电动势E。图1串联电流 I1=E/(RA+RB)I_1=E/(R_A+R_B),A功率 PA,1=I12RA=E2RA/(RA+RB)2P_{A,1}=I_1^2R_A=E^2R_A/(R_A+R_B)^2。图2中A直接跨电池两端,电压E,故 PA,2=E2/RAP_{A,2}=E^2/R_A。

按图2除图1,得到 PA,2/PA,1=(RA+RB)2/RA2P_{A,2}/P_{A,1}=(R_A+R_B)^2/R_A^2。也可比较A的电压,串联为ERA/(RA+RB),并联为E;同一RA不变,功率比是电压比的平方。

对正RB,结果大于1,符合移去串联分压后A更强发热。若RA=RB,串联A仅分半压,并联获全压,功率4倍,能检查平方是否遗漏。

内阻忽略使两接法端电压相同;本题比较A自身而非两个电阻合计功率。并联的总电池电流分成两支,不能把总电流直接代入A的I²RA。式中电池E相消,因此不需知道其具体数值。

串联分压公式来源于同一电流乘各阻值,不是按支路个数平均分电压。只有RA=RB才各得一半;一般必须保留RA/(RA+RB)。并联时电压相同不意味着两支路电流相同,除非阻值也相同。先识别“串联同流、并联同压”,再针对同一个A使用功率式,就能避免在转换接法时把一个条件错误延用到另一图。

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