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电路中的功率平衡问题及解析

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:一个电路最终的作用是电源将一定的电功率传送给负载,负载将电能转换成工作所需要的一定形式的能量。即电路中存在发出功率的元件和吸收功率的元件。在如图1-54所示的电路中,已知电源的电动势E=120V,R=116Ω,电源的内阻r=4Ω,试求:1)负载电阻、电源内阻上所消耗的功率。解:由全电路欧姆定律可求出电路中的电流为1)负载电阻、电源内阻上所消耗的功率分别为P负载=I2R=12×116W=116WP内阻=I2r=12×4W=4W2)电源电动势提供的功率为P电源=IE=1×120W=120W图1-54 例1-13图

电路中的功率平衡问题及解析

一个电路最终的作用是电源将一定的电功率传送给负载,负载将电能转换成工作所需要的一定形式的能量。即电路中存在发出功率的元件(供能元件)和吸收功率的元件(耗能元件)。在一个闭合回路中,根据能量守恒和转换定律,电源电动势发出的功率,等于负载电阻和电源内阻消耗的功率之和,即

P电源=P负载+P内阻

或写成

IE=I2R+I2r

在直流电路或纯电阻电路中,如果电流、电压取关联参考方向,功率P=UI;如果电流、电压取非关联参考方向,功率P=-UI。在这种规定下,P>0时,说明电路元件在吸收功率,或者说在消耗功率;反之,P<0时,说明电路元件在发出功率,或者说在供出电能。

【例1-13】在如图1-54所示的电路中,已知电源的电动势E=120V,R=116Ω,电源的内阻r=4Ω,试求:

1)负载电阻、电源内阻上所消耗的功率。

2)电源电动势提供的功率。

解:由全电路欧姆定律可求出电路中的电流为(www.xing528.com)

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1)负载电阻、电源内阻上所消耗的功率分别为

P负载=I2R=12×116W=116W

P内阻=I2r=12×4W=4W

2)电源电动势提供的功率为

P电源=IE=1×120W=120W

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图1-54 例1-13图

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