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问题: 高二物理

现有电动势1.5V,内阻1.0欧的电池多节,准备用几节这样的电池串联起来对一个“6.0V,0.6W”的用电器供电,以保证用电器在额定状态下工作。问,至少要几节这种电池?电路还需一个定值电阻做分压用,计算这个电阻的规格。

解答:

现有电动势1.5V,内阻1.0欧的电池多节,准备用几节这样的电池串联起来对一个“6.0V,0.6W”的用电器供电,以保证用电器在额定状态下工作。问,至少要几节这种电池?电路还需一个定值电阻做分压用,计算这个电阻的规格。

用电器在额定状态下工作时,有:
U=6.0V
I=P/U=0.6W/6.0V=0.1A
R=U/I=6.0V/0.1A=60Ω
那么,就要保证电路中的电流为0.1A,且加在用电器两端的电压为6.0V
设至少需要m(m为正整数)节上述规格的电池,串联的分压电阻阻值为r,那么:
整个电路的总电动势为U=1.5m V
电路的总电阻为R=1.0m+r+60=m+r+60 Ω
则:I=U/R=1.5m/(m+r+60)=0.1
即:14m-r=60
要保证m最小,且m为正整数
所以,m=5
此时,r=10
即:至少需要上述规格的电池5节,需要的分压电阻阻值为10Ω