电源输出功率

关于电源输出功率及应用一、电路模型如图1所示，电源电动势为，内阻为r ，外电阻为R ，则当外电阻发生变化时，电源的输出功率随之发生变化. 二、定性讨论1. 当外电R=0时，电源处于短路状态，电源输出功率等于零.2. 当外电R=∝时，电源处于断路状态，电源输出功率等于零.所以当外电路的电阻R 发生变化时，电源的输出功率发生变化.中间出现及值. 三、定量推导设电源的电动势和内电阻为ε、r ，外电路的电阻为R ，则：P=I 2R=•)+(22Rr R ε=r Rr R 4+)(22—ε，作出相应的P —R 图线，如图2所示. 四、推论1．电源最大输出功率（外电路获得的最大功率）：由P=r Rr R 4+)(22—ε得：当R=r 时，P 最大，P m =r42ε2．如图3，可变电阻R 上获得最大功率的条件：R= R 0+r 即可以将R 0看成是电源内电阻的一部分.3．由图4可以看到，在ε、r 一定的条件下，对于某一输出功率P ，可以对应两个外电阻R 1、R 2.由P=r Rr R 4+)(22—ε推得：R 1·R 2=r 24．由图4还可以看到若R<r ，则当R 增大时，P 增大；若R>r ，则R 减小时P 增大. 五、应用例1如图5，电源电动势ε=9V ，内电阻r=2.5Ω，电路中的四盏灯相同,规格为“6V6W ”，电阻R=0.5Ω.则（1）欲使电源输出功率最大，灯应开几盏？（2）欲使点亮的灯上消耗的功率最大，灯应开几盏？ 解：电灯的电阻R 0=U 2/P=62/6=6Ω （1）由电源输出功率最大的条件应有：r=R+ R 0/n,即2.5=0.5+6/n ，解的：n=3， 即开三盏灯时电 源输出功率最大.（2）欲使点亮的灯上消耗的功率最大，只要r+R= R 0/n ，2.5+0.5=6/n n=2. 即应点两盏.例2电源内阻忽略不计，电动势为ε，电阻R 1、R 2阻值相等，现保持R 1不变，改变R 2的阻值，则关于R 2消耗的功率P 下述正确的是： A ．R 2增大P 增大，R 2减小P 减小 B. R 2增大P 增大，R 2 减小P 增大C ．无论R 2增大还是R 2减小，P 均减小D ．无论R 2增大还是R 2减小，P 均增大解答：可将R 1看成是电源的内阻，则原来R 2=R 1，R 2获得功率最大，所以当R 2发生变化时，由电源输出功率的知识知无论R 2是增大还是减小，其上获得的功率均减小，所以正确答案为C.例3．把一个“10V2.0W ”的小灯泡A 接到电源电动势和内电阻均不变的电源上，小灯泡消耗的实际功率为2.0W ，去掉A ，电源上接上一个“10V5.0W ”的小灯泡B ，则小灯泡B 消耗的实际功率A ．一定大于2.0W B.一定小于2.0W C ．可能大于2.0W D.可能小于2.0W解答：因为电源的内电阻不知，所以就可能出现R A =r 或R B =r 或R A R B =r 2等其他情况.若R A =r 则A 灯获得最大功率，则B 灯获得功率一定小于2.0W ；若R B =r 则B 将灯将获得最大功率，则B 灯获得功率一定大于2.0W ；R A R B =r 2则A 、B 两灯获得的功率相同，所以B 灯获得的功率就等于2.0W ，所以该题的正确的答案应是C 、D. 例4某电池，第一次用它与4欧姆的电阻连接，第二次把它与9欧姆的电阻连接，在这两种情况下，测出外电阻在相等的时间内产生的焦耳热相同，求电源的内电阻.解答：外电阻在相等的时间内产生的焦耳热相同，即两种情况下，两个电阻的电功率相同，根据R 1R 2=r 2得，4×9= r 2，所以r=6欧姆.巧用电源输出功率图象解题电源的输出功率也称为外电路的电功率。

电路中的几种功率一个完整的电路，核心的部件有两个，一个是电源，一个是用电器。

电源用来给电路提供电能，用电器用来（对外做功）消耗电能。

我们来谈谈相关的功率。

一、电源的功率1. 电源的三大功率(1) 电源总功率E p ：电源是将别的形式的能转化为电能的装置，在电源内部非静电力做功的过程，就是别的形式的能向电能转化的过程，非静电力做多少功电源就给电路提供多少电能。

电源总功率就是反映非静力做啦快慢的物理量，或者说它是反映电源提供电能快慢的物理量，它等于电源电动势乘以干路电流，即：EI p E =(2) 电源输出功率U p ：电源提供的电能是供外电路（用电器）消耗的，电流在外电路（用电器）上做功的过程，就是电能向别的形式的能转化的过程，电流在外电路上做多少功，就会有多少电能转化为其它形式的能。

电源输出功率就是反映电流在外电路上做功快慢的物理量，或者说它是反映电源输出电能快慢的物理量，它等于电源路端电压乘以干路电流，即：UI p U =(3) 电源热功率r p ：电流在电源内部也做功，也消耗电能将其转化为热能，电源热功率就是反映电流在内电阻上做功快慢的物理量，或者说是反映电源内阻消耗电能快慢的物理量，它等于电源内电压乘以干路电流，即：I U p r 内=，又因为内电压等于干路电流乘以内电阻，即：Ir U =内，所以电源热功率也等于干路电流的平方乘以内电阻，即：r I p r 2=2. 三大功率间的关系由于能量是守恒的，所以非静力在电源内部做多少功，电流在全电路上就做多少功，或者说电源提供多少电能，全电路上就会消耗多少电能，所以，电源总功率就等于电源输出功率加上电源的发热功率：r U E p p p +=，即：I U UI EI 内+=，所以有：内U U E +=，这就是闭合电路欧姆定律。

3. 一些常见的结论我们知道电源的发热功率是无用功率，是不希望出现又无法避免的部分，所以我们把输出功率与总功率的百分比称之为电源效率η，即：E U EI UI p p E U ===η (1) 电源开路（外电阻无穷大）时，电源总功率为0，输出功率为0，发热功率也为0，此时的电源效率为100%，因为电源开路时的路端电压就等于电源电动势。

电源消耗功率和输出功率哎呀，今天我们来聊聊电源消耗功率和输出功率这两个小家伙。

别看它们名字听起来挺复杂，其实它们就像两兄弟，各自有各自的任务。

电源消耗功率，简单来说，就是你插上电源那一瞬间，家里的电表咕咕叫，电流开始流动，咱们的电器们开始“吃饭”了。

想想看，电冰箱、空调、微波炉这些小伙伴们，它们都在努力工作，电源消耗功率就是它们“吃”的那份电力，它们可不是白吃的，这可是咱们辛辛苦苦赚来的钱呀，得算清楚。

而输出功率呢，就是这些电器工作的时候，真正能给我们带来效果的那部分电力。

比如说，空调的输出功率就是它给你带来凉爽的能力，微波炉的输出功率就是它能把你那盘剩饭热到冒泡的本事。

嘿，你想想，如果电冰箱消耗了100瓦的电，但实际上它只给你提供了80瓦的制冷效果，那这可就有点不划算了，是不是？就像你花了100块去吃自助餐，结果吃了80块的菜，那真是“肉痛”啊。

再说了，家里的电器都有自己的“性格”。

有些电器就像个大胃王，电源消耗功率高得让你心疼，使用的时候电表转得飞快；而有些电器则比较节省，输出功率低，能省则省。

比如，LED灯泡就很节能，虽然消耗的电力不多，但亮得可够你用的。

那种白炽灯，哎呀，简直是“吃电机器”，亮是亮，但省钱可就靠边站了。

说到这里，有些朋友可能会问，电源消耗功率和输出功率之间的关系到底是啥？其实它们就像一对好朋友，互相依赖又各自独立。

电源消耗功率是你使用电器的“成本”，而输出功率是你得到的“收益”。

就像投资一样，你得看看这个“买卖”划不划算，电器的效率如何，能不能在你的钱包和生活中划出一道“省”的弧线。

再说了，咱们现在可不能小看这电力消耗。

随着科技的发展，各种智能电器纷纷登场，它们不仅省电，功能还特别强大。

比如智能音箱，虽然你一说话它就响，但电源消耗功率却没那么高，这让你感觉到科技的魅力，生活越来越方便。

咱们现在都提倡环保，省电省钱就是一种好习惯，得培养起来。

在选购电器的时候，不妨看看它们的能效标识。

电源最大输出功率 一、电源的最大输出功率在电源负载为纯电阻时，电源的输出功率与外电阻R 的关系是： P 出=I 2R=由此式可以看出，当外电阻等于内电阻（即R=r ）时，电源输出功率最大，最大输出功率为.电源的输出功率P 出与外电阻R 的关系可以用P 出—R 图象表示，如图1所示. 由图象可知，对应于电源的非最大输出功率P 可以有不同的外电阻R 1和R 2，且R 1R 2=r 2. 由图象还可以看出，当R<r 时，若R 增大，则P 出增大；当R>r 时，若R 增大，则P 出减小.注意：1. 推导此关系式时，R 是可变电阻，r 是定值电阻. 当外电阻等于内电阻，即R=r 时，电源输出功率最大，最大输出功率为；若R 与r 不相等，则R 值越接近r 的值，P 出越大.2. 电源的输出功率与电源的效率是完全不同的物理量.电源的效率，所以当R 增大时，效率提高. 当R=r 时，电源有最大输出功率，但效率仅为50％，效率并不高.3、 R 1R 2=r 2 的推导：由图像知对同一个电源而言当外电阻取两不同阻值时，电源消耗的功率却是相同的。

当外电阻分别取R 1和R 2时，据222121R I R I =可得222121R r R E R r R E ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+，可得到21R R r =。

例1、如图3所示，电源的电动势E=2V ，内阻r=1Ω，定值电阻R 0=2Ω，变阻器R 的阻值变化范围为0~10Ω，求：.r 4R)r R (E Rr4)r R (RE )r R (RE 222222+-=+-=+r4E P 2m=r 4E P 2m =Rr 11rR R)r R (I R I 22+=+=+=ηη（1） 变阻器R 的阻值为多大时，R 0消耗的功率最大？ （2）变阻器R 的阻值为多大时，R 上消耗的功率最大？是多少？ （3）变阻器R 的阻值为多大时，电源的输出功率最大？是多少？解析（1）R 0消耗的功率，由于R 0是定值电阻，故R 0两端的电压越大，R 0消耗的功率P 0越大. 而路端电压随着外电阻的增大而增大，所以当R=10Ω时，R 0消耗的功率最大.（2）可以把电源和定值电阻R 0合起来看作一个等效电源，等效电路图如图4所示，等效电源的电动势E ′=，等效内阻r ′=，当R=r ′时，即Ω时R 上消耗的功率最大，（3）当外电路电阻与内电路电阻相等时，电源输出功率最大，即时，代入数值得：R=2Ω时，电源输出功率最大. 最大输出功率例2、如图5所示的电路中，当电键K 断开和闭合时，电源的输出功率完全相同. 已知R 1=9Ω，R 2=7.2Ω，求当K 断开时R 1上消耗的功率P 和K 闭合时R 1上消耗的功率P 1之比.020R U P =V 34V 2122E r R R 00=⨯+=+Ω=Ω+⨯=+321221r R rR 0032R =.W 32W 324)34(r 4E P 22maxR =⨯=''=r R R RR P 00=+=外.W 1W 142r 4E P 22m ax=⨯==解析：K 闭合时，R 1、R 2并联，其并联电阻为4Ω，由于当电键K 断开和闭合时，电源的输出功率完全相同，据可得6Ω，所以有：当K断开时R 1上消耗的功率·；当K 闭合时R 1上消耗的功率，所以有：解析：此题中求电源的输出功率最大值即滑动变阻器R 消耗的功率最大值，根据功率的计算公式R I P 2=和闭合电路的欧姆定律r R E I +=可得()222r R RE R r R E P +=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=。

电源输出功率低的原因
电源输出功率低的原因很多，主要包括以下几个方面：
1.电源供电电压不稳定：电源输入电压不稳定，会导致电源输出功率不足，这种情况
一般可以通过更换电源或调整电源的输入电压来解决。

2.电源质量不佳：电源的质量对输出功率的影响很大，劣质的电源往往输出功率较低，稳定性也不好。

因此，选择高品质的电源对于提高电源输出功率非常重要。

3.散热不良：电源输出功率与散热性能密切相关。

如果电源的散热不良，会导致电子
元件发热不易散发，从而影响输出功率。

4.使用过程中损耗较大：电源在使用一段时间后，由于部件老化、接触不良等原因，
会导致电源效率降低，输出功率下降。

5.负载过重：如果电源输出功率与负载不匹配，负载过重会导致电源出现过载保护，
输出功率会受到影响。

针对以上问题，应该根据具体的情况采取相应的措施，比如选择合适的电源、加强散热、保养电源等，以保证电源输出功率正常，避免影响设备的正常使用。

影响电源输出功率的因素
影响电源输出功率的因素有以下几个：
1. 电源输入电压：电源输出功率与输入电压有直接关系，输入电压较低时，输出功率也会降低。

2. 电源输出电流：电源输出功率与输出电流的乘积有直接关系，输出电流较低时，输出功率也会降低。

3. 效率：电源的效率是指输入功率与输出功率之间的比值，效率越高，输出功率就越大。

4. 电源的额定功率：电源的额定功率是指电源设计能够稳定输出的功率，超过额定功率可能导致电源损坏或工作不稳定。

5. 温度：电源的工作温度对其输出功率有一定影响，温度过高可能导致功率降低。

6. 线路阻抗：电源的输出功率也会受到线路阻抗的影响，线路阻抗过大可能导致功率下降。

7. 负载：电源的输出功率会受到所连接负载的功率需求影响，负载功率越大，
电源输出功率也要越大。

什么是电源输出功率？在学习高中物理的时候往往会遇到很多关于物理问题，上课觉着什幺都懂了，可等到做题目时又无从下手。

以至于对于一些意志薄弱、学习方法不对的同学就很难再坚持下来。

过早的对物理没了兴趣，伤害了到高中的学习信心。

收集整理下面的这几个问题，是一些同学们的学习疑问，小编做一个统一的回复，有同样问题的同学，可以仔细看一下。

【问：什幺是电源输出功率？】答：电源的输出功率，就是指的是电源向外界输送的那部分功率。

电源输出电流做功，产生功率，除了输出功率外，一部分功率被其自身的内电阻消耗掉了，一般我们称之为电源损耗功率。

电源的总功率就等于内部的耗损功率加上输出功率。

【问：打点纸带公式Δs=at2中的s是什幺？】答：s 指的是相邻两段时间内的位移之差，在这里举个例子来说，s就是第四秒内的位移减去第三秒内的位移大小。

请注意，例子中说的是“第三秒内”，而非“前三秒内”。

【问：安培力与洛伦兹力有何区别于联系？】答：安培力是通电导体棒受到的磁场力，其研究对象是杆件；而洛伦兹力是研究某个带电粒子在运动中所受到的磁场力。

安培力是大量带电粒子洛伦兹力的宏观表现，可以认为安培力是杆件上所有电荷在运动过程中受到洛伦兹力的作用之和。

【问：汽车运行功率问题如何求？】答：解题一定会用到这两个公式，牛顿定律公式f-f=ma；以及瞬时功率的表达式p=fv；如果涉及到恒定功率运行一段时间，可能会需要用到动能定理。

【问：一些考点很综合，怎幺彻底吃透？】答：高中物理知识都比较抽象，彻底吸收掉一个考点，除了明白其概念外，还要辅助进行练习。

一个典型的考点，可以命出各种题型，每个类型的题都应该练个两三次，加上参考答案的解释，以及自己的归纳，你就能把这个知识点彻底理解并吃透。

课堂老师也会集中的发放一些练习题，这是一个好机会，一。

储能电源输出功率计算公式储能电源是指能够将能量储存起来，并在需要的时候释放能量的设备。

它可以用于平衡电网负荷、应对突发负荷、提高电网可靠性和稳定性等方面。

储能电源的输出功率是指单位时间内储能电源释放的能量，通常以千瓦（kW）或兆瓦（MW）为单位。

计算储能电源输出功率的公式可以帮助我们了解储能电源的性能和能力，对于设计和运行储能电源系统都具有重要的意义。

储能电源输出功率的计算公式主要涉及到储能电源的电压、电流和功率因数等参数。

在直流储能系统中，输出功率的计算相对简单，可以直接通过电压和电流的乘积得到。

而在交流储能系统中，由于存在功率因数的影响，输出功率的计算则需要考虑更多的因素。

下面我们将分别介绍直流储能系统和交流储能系统的输出功率计算公式。

一、直流储能系统的输出功率计算公式。

对于直流储能系统而言，其输出功率可以通过以下公式进行计算：P = V I。

其中，P表示输出功率，单位为千瓦（kW）或兆瓦（MW）；V表示电压，单位为伏特（V）；I表示电流，单位为安培（A）。

通过电压和电流的乘积，即可得到直流储能系统的输出功率。

二、交流储能系统的输出功率计算公式。

对于交流储能系统而言，其输出功率的计算相对复杂一些，需要考虑功率因数的影响。

输出功率可以通过以下公式进行计算：P = V I cos(θ)。

其中，P表示输出功率，单位为千瓦（kW）或兆瓦（MW）；V表示电压，单位为伏特（V）；I表示电流，单位为安培（A）；cos(θ)表示功率因数。

功率因数是指交流电路中有功功率与视在功率之比的余弦值，其数值范围在-1到1之间。

当功率因数为1时，电路中的有功功率和视在功率相等，此时电路中没有无效功率；而当功率因数小于1时，电路中存在无效功率，即存在无功功率。

因此，功率因数的大小会影响交流储能系统的输出功率。

除了考虑功率因数的影响外，交流储能系统的输出功率还需要考虑频率和相位等因素。

在实际计算中，需要根据具体的电路参数和运行条件来确定输出功率的计算公式。

电源的输出功率和电路的最大功率有关求“电源的最大输出功率”、“电路中某部分消耗的最大功率”或“电源的效率”等问题，在解题中容易出现一些错误，本文着重阐述电源的输出功率及其变化规律。

并举例说明如何求电路的最大功率。

电源输出功率指的是电源提供给外电路用电器的功率。

在数值上等于UI。

电源发出的功率，实质就是电源释放的功率(又称为电源的总功率)，它是电源通过非静电力将其他形式的能转化为电能的功率。

在数值上等于εI。

如果电源的电动势为ε，电阻为r，外电路的电阻为R，通过电对于给定的电源，一般它的电动势和电阻是不变的，所以从上述表达式中不难看出：电源的输出功率P出是随着外电路的电阻R而变化的。

若用图象表示P出与R关系，从图象1P出梍R图像可进一步看出电源输出功率随外电阻变化的规律：(1)当外电路电阻R小于电源电阻r时，电源输出功率随着外电路电阻的增大而增大。

(2)当外电路电阻R大于电源电阻r时，电源输出功率随着外电路电阻的增大而减小。

(3)当外电路电阻R等于电源电阻r时，电源输出功率最大。

其最电源输出功率最大时，电源的效率并不高，此时电源的效率[例一]电源的电动势ε=10伏特，电阻r=1欧姆，外电路由定值电阻R1可变电阻R2并联组成(如图2)R1=6欧姆。

求：(l)当R2调到何值时，电源输出功率最大？最大输出功率是多少？(2)要使电源输出功率为16瓦特，R2应调到何值？这时电源的效率是多少？=R，故有解：(1)电源输出最大功率的条件是R外将r=l欧姆，R1=6欧姆代人上式.解得R2=1.2欧姆。

电源的最大输出功率为：解得：R=4欧姆或R抇=0. 25欧姆。

解得：R2=12欧姆或R2抇=0.26欧姆。

(由此可知，要使电源输出功率为16瓦特，R2应调到12欧姆，这时电源效率为80%；或者将R2调到0.26欧姆，这时电源效率为20%。

从图1还可知，当电源输出功率小于电源最大输出功率时，外电路的电阻将有两于阻值与同一个输出功率相对应，且阻值大的外电阻所组成的电路电源的效率较高.[例二]电源的电动势ε=60伏特.电阻r=2欧姆，R1=4欧姆，R2为变阻器(如图3)，要使变阻器消耗的功率最大，R2应是多大？这时R2消耗的电功率是多少？解法一：根据闭合电路欧姆定津，I=ε/(R1+R2＋r)，且U2=ε-1(r+R1)。

三相输出功率如何计算公式三相输出功率计算公式。

在工业和电力系统中，三相电源是非常常见的，因为它可以提供更高的功率和更平稳的电流。

三相电源的功率计算与单相电源略有不同，因为它涉及到三个相位之间的相互作用。

在本文中，我们将讨论三相输出功率的计算公式以及如何使用这些公式来计算三相电源的功率。

三相电源的功率计算公式取决于电压、电流和功率因数。

在三相系统中，电压和电流是相对于相位的，因此需要考虑相位之间的相互作用。

三相电源的总功率可以通过以下公式计算：P = √3 × V × I × cos(θ)。

其中，P表示三相电源的总功率，√3表示根号3，V表示电压，I表示电流，cos(θ)表示功率因数。

在这个公式中，√3是一个常数，用来表示三相电源中相位之间的相互作用。

电压和电流是指每个相位的电压和电流，而功率因数则表示电源的功率因数。

功率因数是一个无单位的数值，通常介于0到1之间，表示电源的有效功率与视在功率之间的比值。

当功率因数接近1时，表示电源的有效功率较高，而当功率因数接近0时，表示电源的有效功率较低。

在三相电源中，通常会有三个相位，分别为A相、B相和C相。

每个相位的电压和电流都可以用来计算该相位的功率，然后将三个相位的功率相加就可以得到总功率。

因此，可以使用以下公式来计算每个相位的功率：P_phase = V_phase × I_phase × cos(θ)。

其中，P_phase表示每个相位的功率，V_phase表示每个相位的电压，I_phase 表示每个相位的电流，cos(θ)表示功率因数。

通过计算每个相位的功率，然后将它们相加，就可以得到三相电源的总功率。

这个公式可以用来计算任何三相电源的功率，无论是交流电源还是直流电源。

除了总功率之外，还可以使用上述公式来计算三相电源的平均功率和无功功率。

平均功率表示电源的有效功率，是用来做功的功率，而无功功率表示电源的无效功率，是用来维持电源运行的功率。