开关闭合时R1实际功率怎么算？公式物理电功率详解

典题32:在下图所示的电路中,电源电压为 12 V,且保持不变，电阻 R3=5Ω。开关 S1、S2同时断开时,通过电流表的电流是 0.6 A;开关 S1、S2同时闭合时,通过电流表的电流是 1. 2 A。求开关 S1、S2同时闭合时 R1消耗的实际功率。

解析:1认真读题，提取有用信息，并进行仔细分析。

1.1电源电压为 12 V,且保持不变，可知U总=12 V;

1.2电阻 R3=5Ω，一个已知条件;

1.3电流表的示数为1.2A

1.3当开关 S1、S2都断开时，由电路图可知:

①R1被断路，

②R2和R3串联，

③等效电路图如下图所示:

④电流表的示数为0.6A，接合等效电路可知I=I2=I3=0.6A，

⑤至此，可知的已知条件为:

U总=12V，R3=5Ω，I=0.6A，就可以求出R2的阻值，即

R2=U2/I=U总-U3/I

=12V-5Ωx0.6A/0.6A=15Ω;

1.5当开关S1、S2都闭合时，可知:

①电流表示数为1.2A，

②由电路图可知R3被短路，电路图如下:

等效电路图如下:

③由等效电路可知R1与R2并联，且电流表测量的是干路电流，即I总=1.2A，

④至此，可知的已知条件有:

U总=U1=U2=12V，

I总=1.2A，

R2=15Ω，

根据以上已知条件，可以分别求出:

I2=U2/R2=12V/15Ω=0.8A，

I1=I总-I2=1.2A-0.8A=0.4A，

R1=U1/I1=12V/0.4A=30Ω

故P1=U1I1=2Vx0.4A=4.8W，

或者P1=I1²×R1=0.16×30W=4.8W。

2详解略。

3小结:此题既考查了欧姆定律的知识,又考查了电功率的基本公式的计算,是一道很好的电学应用题。