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电源的效率和最大输出功率
正确理解相关概念和灵敏运用解题方法是学****恒定电路的根底。闭合电路是高中物理电学的根本内容，分为纯电阻电路和非电阻电路。本文就电路中功率和电源效率的相关知识作一个规律的归纳和学****方法的指导,希望对同学们的学****能有所电源的效率和最大输出功率
正确理解相关概念和灵敏运用解题方法是学****恒定电路的根底。闭合电路是高中物理电学的根本内容，分为纯电阻电路和非电阻电路。本文就电路中功率和电源效率的相关知识作一个规律的归纳和学****方法的指导,希望对同学们的学****能有所帮助。
　　一 闭合电路中的四个功率
　　1 电源的功率：，即P=IE
　　2 电源的输出功率：是指外电路上的电功率，=IU
　　3 电源内部损耗的功率：指内电阻的热功率,即P内=I2r
　　4 电源外部损耗的功率:指外电阻的热功率，即P外=I2R
　　二 四功率之间的关系
　　1 根据能量守恒定律可得P=P出+P内
　　2 对于纯电阻电路P出=P外
　　3 对于非纯电阻电路P出≥P外
　　可见无论是纯电阻电路还是非纯电阻电路都满足输出功率和热功率的根本定义，，对于非纯电阻电路而言两者不等。
　　下面就纯电阻电路的输出功率做进一步的讨论：
　　由上式可以看出，当外电阻等于电源内电阻时（R=r），电源输出功率最大，其最大输出功率为E
2/4r
　　当R＞r时，随R增大P出减小，随R减小，P出增大
　　当R＜r时，随R增大P出减小，随R减小，P出减小,如以以下图所示：
　　（因为欧姆定律P=UR只适用于纯电阻电路，所以公式P=U2/R只适用于纯电阻电路,既可以用来求电源的输出功率，也可以用来求外电阻的热功率。）
　　二 电源效率
　　电源的效率是指电源的输出功率和电源的功率之比,即
　　（纯电阻和非纯电阻电路均适用）对纯电阻电路，电源的效率为
　　由上式看出，外电阻越大,电源的效率越高。
　　当R=r,P出=E2/4r时，η=50%。
　　外电阻短路即R=0，η=0；
　　外电路断开时，电源不工作,η=0。
　　三 典型例题分析
　　1 如以以下图所示电路中,电源电动势E=3V，内电阻r=1Ω,R1=2Ω，滑线变阻器R的阻值可连续增大，求：
　　（1)当R多大时,R消耗的功率最大？
　　(2)当R多大时,R1消耗的功率最大？
　　分析和解答：在求R消耗的最大功率时，把R1归入内电阻，当R=R1+r时,R消耗的功率最大；但在求R1消耗的最大功率时,因为R1为定值电阻，不能套用上述方法，应用另一种考虑方法求解,由P1=I
2R,可知，只要电流最大，P1就最大,所以当把R调到零时,R1上有最大功率.
　　解：（1）把R1归为内阻，当R=r+R1=3Ω时，R消耗功率最大,
　　　（2）由P1=I2R可知，当I最大时，P1增大,要使I最大，那么应使R=0。 当R=0时,消耗的功率最大.
　　电源的输出功率最大时外电阻的功率不一定最大。外电阻等于内电阻时电源的输出功率最大，当外电阻不能等于内电阻时越接近内电阻电