问答题 下图所示的电路中,在R=10Ω时,U=5V,U 2 =3V;在R=40Ω时,U=8V,U 2 =6V。试问:
问答题 R为多少时,R能获得最大功率,最大功率是多少?
【正确答案】
【答案解析】解:根据题中的已知条件可知,当改变R的阻值和输入电压U的值时,U 2 的电压值会相应发生变化,因此可以把除R以外的电路看做内部电路,改变R的阻值和输入电压U就可以看做外部施加激励。
设可变电阻R除外的有源一端口网络的戴维南等效电路如下图所示。

根据分压原理并结合题中已知数据,可得:

解得:

要使R能够获得最大功率,则必须满足R=R 0 ,即R=R 0 =10Ω时。此时,R能获得最大功率,其最大功率为:
问答题 R为多少时,R 2 能获得最小功率,最小功率是多少?
【正确答案】
【答案解析】解:利用替代定理,将可变电阻支路用电压源替代,其等效电路如下图所示。

利用叠加定理和线性定理可得:
U 2 ==KU+U A
代入相关数据,可得:

求解得:

因此,当U 2 =0时,R 2 获得的功率最小,其最小功率P min =0,此时,U=2V。
又由等效电路下图可知: