值得思考:2电源串联后接用电器,每个电源的输出功率应怎样计算?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/11 17:39:34
两个电源串联后接上用电器(灯泡),其中一个电源的输出功率应怎样计算?
设各量为:一号电源:E1, r1 二号电源 E2, r2 用电器电阻 R

这个计算是在探究新旧电池串联使用问题时引出的。
记得有公式 P出=IU=IE-I2r 但我觉得,如果有两个电源串联,也许其中一个电源不应满足这个公式,因为电流并不仅仅是这一个电源产生的?
还有,P出 有没有可能是负值?
总功率是指非静电力单位时间对单位电荷所做的功,可以推导出总功率=qE/t就等于IE,不管I是否由电源本身提供。
所以截至b7707609 的回答中,I=(E1+E2)/(r1+r2+R) 本来就是对的,
meizhanhua所说,p出=I2(R+r2),可以推导出当且仅当电路中有一个电源时才满足。
rkp321321所说,根据两者内阻的大小划分输出功率比列划分输出功率,是没有根据的,P耗=I^2r,与内组成比例,P总=IE与E成比例,若输出功率=P1总-P1耗,跟谁也不成比例。

因 P1总=IE1,P1耗=I^2r1。
要让P1总>P1耗 只能使I<E1/r1.
因为I=(E1+E2)/(r1+r2+R),
所以当且仅当 E1/r1 > E2/(r2+R) 时,P1总>P1耗
如果说输出功率的意义是P1总-P1耗,那么它取正取负就完全与 E1/r1 > E2/(r2+R) 的真假有关了。 我说的应该是对的。

串联后的总电动势应该是E1+E2,总电阻应该是r1+r2+R,回路中的总电流为I=(E1+R2)/(r1+r2+R),一号电源的输出功率为I2(R+r2),二号电源的输出功率为I2(R+r1),其实电源用久了电动势及其内阻都会发生变化,其中旧的电源的p出可能是负的,这时他就是个耗电的东西,因此要避免新旧电池串联在电路中。

I=(E1+E2)/(r1+r2+R)
P=I^2 x r1或r2

串联后的总电动势应该是E1+E2,总电阻应该是r1+r2+R,回路中的总电流为I=(E1+E2)/(r1+r2+R),电源内压降Ur=I*r1+I*r2。一号电源的输出功率P1=(E1-I*r1)*I,二号电源的输出功率P2=(E2-I*r2)*I。假设二号电源是个旧电池,电动势E2下降了,内阻r2增大了,一旦E2小于I*r2,P2<0,旧的电源的P出就是负的,这时他就是个耗电的东西,因此尽量不要将很旧的电池串联在电路中。

看下whch6310 的答案,电池用过一段时间后,内阻会增大,这个时候电压是一直不变的,像手电筒,用过一段时间变暗,不是电压变小了,而是电池的内阻增大了,所以电流就变小。这个时候计算输出功率必须考虑内阻的因素。
P出是不可能为负的,因为如果为负相当于外部提供电源,电池本身成为用电器了,这是不对的。
如果是两个新电源,可以很好的计算。可是一新一久,哪怕是同类型的电源,其内阻不会相同。新电源的小,旧电源的大。这个时候如果不考虑电线的消耗的话,可以反过来算。比如两个电源串联后让一个用电器正常工作,那么这个用电器的功率可以知道。这个功率就是两个电源输出功率的总和(注意是输出功率,还有内阻消耗的功率)。根据串联的电源内阻的比列,可以算出两者输出功率的比列(和内阻的大小成反比。内阻大的输出功率小。)
还有按照你带说法,“如果有两个电源串联,也许其中一个电源不应满足这个公式,因为电流并不仅仅是这一个电源产生的? ”
电流不是由一个电源产生的,但你不要忘记了,串联电路的电流是一样的。这个时候你可以把一新一旧两个电源当作一个整体,它们的内阻和是整个“新电源”的内阻,“新电压”是两个电源电压的和。算出整个的输出功率,然后根据两者内阻的大小划分比列。

I=(E1+E2