在如图所示电路中,a、b端接电压恒定的电源.如果在c、d端接入一个电压表,其示数为60V;如果在c、d端接入一个电流表,其示数为3A;如果在c、d端接入一个电阻R3,则三个电阻R1、
R2、R3消耗的电功率相等.求R1、R2、R3的阻值及a、b间的电压.
网友回答
解:①cd两端接电压表,电阻R1与R2串联,此时电压表测R2两端电压,即U2=60V,
此时电路中的电流为,电源电压为U=(R1+R2)------①
②cd两端接电流表,R2被短路,电流表测通过R1的电流,则电源电压为U=3AR1--------②;
③cd两端接电阻R3,则R2与R3并联,又R1、R2、R3消耗的电功率相等,根据R=故可得R3=R2;
④因R1与并联后的R2R3串联,又R3=R2,故可得通过R1的电流为通过R2或R3支路电流的2倍,即:I1=2I2=2I3,--------③
此时P1=P2=P3,即:I12R1=I22R2=I32R3,-----------④
将③代入④后整理得,R1=,--------⑤
将⑤代入①②后整理得:R2=100Ω
所以R3=R2=100Ω,R1==25Ω,
电源电压:U=3A×R1=3A×25Ω=75V.
答:电阻分别为R1=25Ω,R2=100Ω,R3=100Ω;电源电压为U=75V.
解析分析:①cd两端接电压表,电阻R1与R2串联,此时电压表测R2两端电压,U2=60V;②cd两端接电流表,R2被短路,电流表测通过R1的电流,此时可得到电源电压的表达式U=3R1;③cd两端接电阻R3,则R2与R3并联后再与R1串联,又R1、R2、R3消耗的电功率相等,根据R=故可得R3=R2;④因R1与并联后的R2R3串联,又R3=R2,故可得通过R1的电流为通过R2或R3支路电流的2倍,此时P1=P2=P3,即:I12R1=I22R2=I32R3;⑤代入后分析整理出