我还有一道物理电学求最大值题目,放心分不成问题的.

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  • 证明:

    令滑动变阻器接入电路电阻的功率Px为因变量,滑动变阻器接入电路电阻Rx为自变量,则

    串联电路的总电阻:R总=R+Rx

    滑动变阻器接入电路电阻的两端电压为:Ux=RxU/(Rx+R)

    滑动变阻器接入电路电阻的功率:Px=Ux²/Rx=[Rx²U²/(Rx+R)²] × (1/Rx)

    即:Px=[Rx/(Rx+R)²] U²=[1/(Rx+2R+R²/Rx)] U² .(1)

    令Y=Rx+2R+R²/Rx,设Rx=x,R=a,则原式可变为:

    y=x+2a+a²/x

    =2a+(√x)²+(a/√x)²-2(√x)(a/√x)+2(√x)(a/√x)

    =2a+[√x-(a/√x)]²+2(√x)(a/√x)

    =4a+[√x-(a/√x)]²

    当√x-(a/√x)=0时,上式取得最小值,即当x=a时,y取得最小值,其最小值为4a.

    根据上面所设的关系,即当Rx=R时,Y取得最小值,即最小值Y=4R

    而当Y取得最小值时,1/(Rx+2R+R2/Rx) 即可取得最大值,则分析上面(1)式可知,此时Px取得最大值,Px的最大值为:Px=U²/4R

    综上所述,当Rx=R时,即滑动变阻器与定值电阻平分电压时,滑动变阻器消耗功率的功率为最大值,其最大值为U²/4R.

    希望帮助到你,若有疑问,可以追问~~~

    祝你学习进步,更上一层楼!(*^__^*)