浅谈闭合电路中的功率和电源效率
中心议题：
- 浅谈闭合电路中的功率和电源效率
- 直接应用欧姆定律求其电流
- 对非纯电阻电路中的能量转化
一 闭合电路中的四个功率
1 电源的功率：是描述闭合电路中电源把其它形式的能转化为电能快慢的物理量。它在数量上等于总电流I与电源电动势E的乘积，即P=IE
2 电源的输出功率：是指外电路上的电功率，它在数量上等于总电流I与路端电压U的乘积。P出=IU
3 电源内部损耗的功率：指内电阻的热功率，即P内=I2r
4 电源外部损耗的功率：指外电阻的热功率，即P外=I2R
二 四功率之间的关系
1 根据能量守恒定律可得P=P出+P内
2 对于纯电阻电路P出=P外
3 对于非纯电阻电路P出≥P外
可见无论是纯电阻电路还是非纯电阻电路都满足输出功率和热功率的基本定义，而区别在于电源的输出功率和外电阻的热功率的关系。对于纯电阻电路而言两者相等，对于非纯电阻电路而言两者不等。
下面就纯电阻电路的输出功率做进一步的讨论：
由上式可以看出，当外电阻等于电源内电阻时(R=r)，电源输出功率最大，其最大输出功率为E24r
当R〉r时，随R增大P出减小，随R减小，P出增大
当R〈r时，随R增大P出减小，随R减小，P出减小，如下图所示：
(因为欧姆定律P=UR只适用于纯电阻电路，所以公式P=U2R只适用于纯电阻电路，既可以用来求电源的输出功率，也可以用来求外电阻的热功率。)
三 电源效率
电源的效率是指电源的输出功率与电源的功率之比，即
(纯电阻和非纯电阻电路均适用)对纯电阻电路，电源的效率为
由上式看出，外电阻越大，电源的效率越高。
当R=r，P出=P出m4x时，η=50%。
外电阻短路即R=0，η=0;
外电路断开时，电源不工作，η=0。
