电阻重复定义 为什么当内外电阻相同时功率最大

2019-07-11 21:04:39 来源：朵拉利品网

1, 为什么当内外电阻相同时功率最大

根据电路中功率公式P=U²xRl/(Rl+Rq)²，
电压相同时，越串联总功率越小，越并联总功率越大
推导：①当电路中只有一个电阻时，总功率为 P总=U^2/R
②当电路中有两电阻并联或串联时，设电阻相等。则两电路总功率分别为
并联时 P总=U^2(R1+R2)/R1*R2
串联时 P总=U^2/R总（串联R总=各电阻阻值之和）
③当电路中电压相同时，
因为 R1+R2（串联总电阻）>R（单个电阻）>R总（并联总电阻）
所以 P并>P单个电阻>P串这时，还有另一个结论。电压相同，串联时功率小的灯泡亮，并联时功率大的灯泡亮
电流在单位时间内做的功叫做电功率。是用来表示消耗电能的快慢的物理量，用P表示，它的单位是瓦特（Watt），简称"瓦"，符号是W。
作为表示电流做功快慢的物理量，一个用电器功率的大小数值上等于它在1秒内所消耗的电能。如果在"t"(SI单位为s)这么长的时间内消耗的电能“W”(SI单位为J)，那么这个用电器的电功率[1] 就是P=W/t（定义式）电功率等于导体两端电压与通过导体电流的乘积。[2]
(P=U·I)。对于纯电阻电路，计算电功率还可以用公式P=I^2*R和P=U^2 /R。

2, 感抗 容抗和电阻有什么相同和有什么不同

容抗
1）定义或解释
电容对正弦交流电的阻碍作用叫做容抗。
(2)单位
容抗的单位是欧姆。
(3)说明
①在纯电容电路中，接通电源时，电源的电压使导线中自由电荷向某一方向作定向运动，由于电容器两极板上在此过程中电荷积累而产生电势差，因而反抗电荷的继续运动，这样就形成容抗。
②对于带同样电量的电容器来说，电容越大，两板的电势差越小，所以容抗和电容成反比。交流电频率越高，充、放电进行得越快，容抗就越小。所、以容抗和频率也成反比。即XC=1/ωC。
③在理想条件下，当ω=0，因为XC=1/ωC，则XC趋向无穷大，这说明直流电将无法通过电容，所以电容器的作用是“通交，隔直”。在交流电路中，常应用容抗的频率特性来“通高频交流，阻低频直流”。
④在纯电容的电路中，电容器极板上的电量和电压的关系式是q=CU。同时在△t时间内电容器极板上电荷变化为△q所以电路中电流为I=△q/△t，在电容电路中电容的基本规律是I=C·△u/△t。由于正弦交流电在一周期内的电压作周期变化，所以电压的变化率（△q/△t）是在改变的。由此得出，当电压为零时，其电压变化率（△q/△t）为最大，电路中电流也最大。反之，当电压为最大值时，其电压变化率（△q/△t）为零，电流也为零。所以电路中电流的相位超前于电容两端电压的π/2。如图所示。
⑤在纯电容电路中的电容不消耗电能。因为在充电过程中，电容器极板间建立了电场将电源的电能转换成电场能，在放电过程中，电场逐渐消失，储藏的电场能又转换为电能返回给电源。所以纯电容电路的有功功率为零，对外不作功，而无功功率的最大值QL=I2XC。
感抗
1）定义或解释
自感对正弦交流电的阻碍作用，叫做感抗。
(2)单位
感抗的单位是欧姆。
(3)说明
①当交流电通过电感线圈的电路时，电路中产生自感电动势，阻碍电流的改变，形成了感抗。自感系数越大则自感电动势也越大，感抗也就越大。如果交流电频率大则电流的变化率也大，那么自感电动势也必然大，所以感抗也随交流电的频率增大而增大。交流电中的感抗和交流电的频率、电感线圈的自感系数成正比。在实际应用中，电感是起着“阻交、通直”的作用，因而在交流电路中常应用感抗的特性来旁通低频及直流电，阻止高频交流电。
②在纯电感电路中，电感线圈两端的交流电压（u）和自感电动势（εL）之间的关系是u=-εL，而εL =-Ldi/dt，所以u=Ldi/dt。正弦交流电作周期性变化，线圈内自感电动势也在不断变化。当正弦交流电的电流为零时，电流变化率最大，所以电压最大。当电流为最大值
时，电流变化率最小，所以电压为零。由此得出电感两端的电压位相超前电流位相π/2 （如图）。
在纯电感电路中，电流和电压的频率是相同的。电感元件的阻抗就是感抗（XL=ωL=2πfL），它和ω、L都成正比。当ω=O时则XL =O，所以电感起“通交、阻直”或者“通低频，阻高频”的作用。
③在纯电感电路中，感抗不消耗电能，因为在任何一个电流由零增加到最大值的1/4周期的过程中，电路申的电流在线圈附近将产生磁场，电能转换为磁场能储藏在磁场里，但在下一个1/4周期内，电流由大变小，则磁场随着逐渐减弱，储藏的磁场能又重新转化为电能返回给电源，因而感抗不消耗电能（电阻发热忽略不计）。
电气回路的主要组成部分有电阻、电容和电感.电感具有抑制电流变化的作用，并能使交流电移相.把具有电感作用的绕线式的静止感应装置称为电抗器。
电力系统中所采取的电抗器，常见的有串联电抗器和并联电抗器。串联电抗器主要用来限制短路电流，也有在滤波器中与电容器串联或并联用来限制电网中的高次谐波。

相关概念

感抗

交流电也可以通过线圈，但是线圈的电感对交流电有阻碍作用，这个阻碍叫做感抗。实验证明，感抗和电感成正比，和频率也成正比。

交流电

交流电流（Alternating Current，缩写：AC）是指电流方向随时间作周期性变化的为交流电，在一个周期内的运行平均值为零。 不同于直流电，它的方向是会随着时间发生改变的，而直流电没有周期性变化。 通常波形为正弦曲线。交流电可以有效传输电力。但实际上还有应用其他的波形，例如三角形波、正方形波。生活中使用的市电就是具有正弦波形的交流电。

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