A. 閉合電路中的功率問題
由於電阻R1不變,當電路中電流I最大時,P1上獲得最大功率,有閉合電路歐姆定律I=E/(R1+R2+r)可知,當R2=0時,I 最大,P1=(E/R1+r)2R1=1w
當外電路電阻=內電路電阻時,功率最大
可以將R1看做電源內阻的一部分,R1與r並聯好的電源內阻 r『=2歐姆,所以當R2=r』時,P2=2w
B. 關於閉合電路電場是如何建立起來的
首先回答你最後一個問題,之所以電場只有導線中存在,或者說電場線方向是沿著回導線分布的,是因答為其他方向上的電場相互抵消了,有點類似於靜電屏蔽的效果。
在電路閉合以前,電源的正負極其實已經聚集了等量異種電荷,從而在電源內部和外部都形成了電場。內部電場很簡單,電場線就是從正極指向負極。外部電場比較復雜,但電場線分布可以看成是從正極出發延伸到無窮遠,以及從無窮遠出發回到負極。也就是說無論電路是否閉合,在空間中就已經存在了電場。
在電路閉合以前,導線之間的電子仍然是在雜亂無章地運動。但電路閉合的瞬間,整個電路可以看成一個完整的導體,因為空間中存在有電場,所以此時會發生靜電感應現象,使導線內的電子 向導線兩個表面移動。靜電感應的最終結果就是靜電平衡,電荷分布在導線兩個表面(類似於平行金屬板),所以在垂直於導線的方向上合場強為零,空間存在的電場只剩下了沿導線方向。
然後因為靜電平衡的建立是非常迅速的,可以認為一旦接通了電路,整個導線就只剩下沿導線的電場,因此自由電子會在電場力的作用下,沿著導線移動,這就是電流的產生。
C. 電路圖的開關閉合時和斷開一樣嗎
絕大多數情況下,電路的開關閉合時和斷開不一樣。對於特殊的電路,開關閉合時和斷開時一樣。