用伏安法测一节干电池的电动势和内电阻,伏安图象如图所示,根据

用伏安法测一节干电池的电动势和内电阻,伏安图象如图所示,根据图线回答:

(1)干电池的电动势和内电阻各多大?

(2)图中a点对应的外电路电阻是多大?电源此时内部热功率是多少?

(3)图中a、b两点对应的外电路电阻之比是多大?对应的输出功率之比是多大?

(4)在此实验中,电源最大输出功率是多大?    

 

答案

(1)

(2)

(3)

(4)


解析:

(1)开路时(I=0)的路端电压即电源电动势,因此,内电阻

也可由图线斜率的绝对值即内阻,有:

(2)a点对应外电阻

此时电源内部的热耗功率:

也可以由面积差求得:

(3)电阻之比:

输出功率之比:

(4)电源最大输出功率出现在内、外电阻相等时,此时路端电压,干路电流,因而最大输出功率

当然直接用计算或由对称性找乘积IU(对应于图线上的面积)的最大值,也可以求出此值。

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