如圖所示,電源電壓保持U=46V不變,當電鍵S閉合后,電阻R2兩端電壓U2=6V,電阻R3消耗電功率p3=16W.通過電阻R4的電流I4=14A,求:
(1)R3=?及通過電阻R1的電流I1=?
(2)電源的輸出功率P=?
解:(1)設R4兩端的電壓為U4,則:
R1兩端的電壓U1=46V-U4,通過的電流I1==,
R3兩端的電壓U3=U4-6V,通過的電流I2=I3==,
∵I1=I2+I4,
∴=+14A,即U42-24U4+140=0,
解得:U4=14V或U4=10V,
當U4=14V時,U3=8V,
∴R3===4Ω,I3===2A,
I1=I3+I4=2A+14A=16A;
當U4=10V時,U3=4V,
∴R3===1Ω,I3===4A,
I1=I3+I4=4A+14A=18A.
(2)當I1=16A時,電源的輸出功率P=UI1=46V×16A=736W;
當I1=18A時,電源的輸出功率P=UI1=46V×18A=828W.
答:(1)R3的阻值可能為4Ω或1Ω,對應通過電阻R1的電流分別為16A、18A;
(2)電源的輸出功率可能為736W或828W.
(1)由電路圖可知,R2、R3串聯后與R4并聯,再與R1串聯;設出R4兩端的電壓,根據串聯電路和并聯電路的電壓特點分別表示出R1、R3兩端的電壓,根據歐姆定律表示出電流,再根據串聯電路的電流特點和并聯電路的電流特點得出等式,解方程即可得出R4兩端的電壓;進一步根據歐姆定律求出R3的阻值和通過電阻R1的電流.
(2)根據P=UI求出電源的輸出功率.
點評:本題考查了串聯電路和并聯電路的特點以及歐姆定律、電功率公式的靈活運用,因與數學知識相結合,給解題帶來了困難.