第11练 最大功率 重庆市（高职分类考试）《电工技术基础与技能》（高教版·第三版） 一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了重庆市（高职分类考试）《电工技术基础与技能》（高教版·第三版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是重庆市（高职分类考试）《电工技术基础与技能》（高教版·第三版）一课一练的第11练，内容涵盖理解负载获取最大功率的条件，能进行最大功率的计算。 重庆市（高职分类考试）一课一练 《电工技术基础与技能》（高教版·第三版） 第1章 直流电路基础 第11练 最大功率 一、单项选择题 1. 含内阻电源向可变电阻供电时，负载获得最大功率的条件是（ ） A. 负载电阻等于内阻 B. 负载电阻大于内阻 C. 负载电阻小于内阻 D. 负载电阻远小于内阻 2. 一个电动势为12 V、内阻为3 Ω的直流电源接可调负载，为使负载取能达到峰值，负载电阻应调为（ ） A. 1 Ω B. 3 Ω C. 6 Ω D. 12 Ω 3. 某电源的开路电压为24 V，等效内阻为6 Ω，接入匹配负载时负载功率为（ ） A. 12 W B. 18 W C. 24 W D. 36 W 4. 某线性有源二端网络的开路电压为18 V，等效内阻为9 Ω，原接3 Ω负载。若只调整负载电阻使其取能最大，则应选用的负载和对应功率是（ ） A. 3 Ω，13.5 W B. 6 Ω，12 W C. 12 Ω，8.1 W D. 9 Ω，9 W 二、判断题 5. 负载电阻越小，电路电流越大，因此负载得到的功率一定越大。（ ） 6. 实际电压源向负载供电时，若负载电阻等于电源内阻，负载可获得最大功率。（ ） 7. 负载获得最大功率时，电源输出效率为100%。（ ） 8. 对一个线性有源二端网络，求负载最大功率时可先求其开路电压和等效内阻。（ ） 三、填空题 9. 实际电源接可变负载时，负载获得最大功率的条件是负载电阻______电源内阻。 10. 电源电动势为20 V、内阻为5 Ω时，负载获得最大功率时的负载电阻为______Ω。 11. 若电源开路电压为16 V、等效内阻为4 Ω，则负载可获得的最大功率为______W。 12. 在最大功率传输状态下，负载电阻与内阻相等，负载端电压为开路电压的______。 四、综合题 13. 某直流电源电动势为30 V，内阻为5 Ω，外接可调电阻作为负载。求：（1）负载获得最大功率时的电阻值；（2）此时电路电流；（3）负载获得的最大功率。 14. 某有源二端网络经测量得开路电压为12 V，短路电流为3 A。现接入可变负载电阻，求：（1）该网络的等效内阻；（2）负载获得最大功率时的电阻值；（3）负载可获得的最大功率。 15. 一台直流信号源的开路电压为36 V。接入6 Ω负载时，测得负载端电压为12 V。为了使负载获得最大功率，需重新选择负载电阻。求：（1）信号源的等效内阻；（2）应选负载电阻；（3）重新接入后负载最大功率；（4）比较原6 Ω负载功率与最大功率的大小。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了重庆市（高职分类考试）《电工技术基础与技能》（高教版·第三版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是重庆市（高职分类考试）《电工技术基础与技能》（高教版·第三版）一课一练的第11练，内容涵盖理解负载获取最大功率的条件，能进行最大功率的计算。 重庆市（高职分类考试）一课一练 《电工技术基础与技能》（高教版·第三版） 第1章 直流电路基础 第11练 最大功率 一、单项选择题 1. 含内阻电源向可变电阻供电时，负载获得最大功率的条件是（ ） A. 负载电阻等于内阻 B. 负载电阻大于内阻 C. 负载电阻小于内阻 D. 负载电阻远小于内阻 【答案】A 【解析】当负载电阻与电源内阻相等时，负载上消耗的功率达到最大。若负载电阻偏大或偏小，负载电流与端电压不能同时取得合适配合，功率都会减小。 2. 一个电动势为12 V、内阻为3 Ω的直流电源接可调负载，为使负载取能达到峰值，负载电阻应调为（ ） A. 1 Ω B. 3 Ω C. 6 Ω D. 12 Ω 【答案】B 【解析】实际电源可看成理想电压源与内阻串联，负载获得最大功率时负载电阻应与内阻相等。本题电源内阻为3 Ω，所以负载电阻应取3 Ω。 3. 某电源的开路电压为24 V，等效内阻为6 Ω，接入匹配负载时负载功率为（ ） A. 12 W B. 18 W C. 24 W D. 36 W 【答案】C 【解析】负载匹配时，最大功率可按Uoc²/(4R0)计算。代入24²/(4×6)，可得负载功率为24 W。 4. 某线性有源二端网络的开路电压为18 V，等效内阻为9 Ω，原接3 Ω负载。若只调整负载电阻使其取能最大，则应选用的负载和对应功率是（ ） A. 3 Ω，13.5 W B. 6 Ω，12 W C. 12 Ω，8.1 W D. 9 Ω，9 W 【答案】D 【解析】先将有源二端网络等效为含内阻电源，再按匹配条件确定负载电阻应为9 Ω。负载最大功率为18²/(4×9)，计算结果为9 W。 二、判断题 5. 负载电阻越小，电路电流越大，因此负载得到的功率一定越大。（ ） 【答案】× 【解析】负载电阻减小时电流会增大，但负载端电压也会降低。负载功率由电流和负载电阻共同决定，并不是电阻越小功率越大。 6. 实际电压源向负载供电时，若负载电阻等于电源内阻，负载可获得最大功率。（ ） 【答案】√ 【解析】实际电压源可等效为电动势与内阻串联的电路。根据最大功率传输条件，负载电阻等于内阻时负载功率最大。 7. 负载获得最大功率时，电源输出效率为100%。（ ） 【答案】× 【解析】在负载电阻与内阻相等时，负载与内阻上消耗的功率相同。此时有一半功率消耗在内阻上，电源输出效率不是100%。 8. 对一个线性有源二端网络，求负载最大功率时可先求其开路电压和等效内阻。（ ） 【答案】√ 【解析】线性有源二端网络可用戴维南等效方法化为电压源与内阻串联形式。求出开路电压和等效内阻后，就能按匹配条件计算负载最大功率。 三、填空题 9. 实际电源接可变负载时，负载获得最大功率的条件是负载电阻______电源内阻。 【答案】等于 【解析】负载电阻与电源内阻相等时，负载端电压和电流配合最有利，负载消耗的功率达到最大。 10. 电源电动势为20 V、内阻为5 Ω时，负载获得最大功率时的负载电阻为______Ω。 【答案】5 【解析】最大功率条件要求负载电阻等于电源内阻。本题电源内阻为5 Ω，所以负载电阻应为5 Ω。 11. 若电源开路电压为16 V、等效内阻为4 Ω，则负载可获得的最大功率为______W。 【答案】16 【解析】最大功率可按Uoc²/(4R0)计算。代入16²/(4×4)，结果为16 W。 12. 在最大功率传输状态下，负载电阻与内阻相等，负载端电压为开路电压的______。 【答案】一半 【解析】负载电阻等于内阻时，电源电压在内阻和负载上平均分配。因此负载端电压为开路电压的一半。 四、综合题 13. 某直流电源电动势为30 V，内阻为5 Ω，外接可调电阻作为负载。求：（1）负载获得最大功率时的电阻值；（2）此时电路电流；（3）负载获得的最大功率。 【答案】（1）负载电阻为5 Ω。 （2）电路电流为3 A。 （3）负载最大功率为45 W。 【解析】（1）负载获得最大功率时，负载电阻应等于电源内阻，所以负载电阻为5 Ω。 （2）此时总电阻为5 Ω与5 Ω之和，电路电流为30/(5＋5)，计算得3 A。 （3）负载功率为I²RL，代入3²×5，计算得45 W。 14. 某有源二端网络经测量得开路电压为12 V，短路电流为3 A。现接入可变负载电阻，求：（1）该网络的等效内阻；（2）负载获得最大功率时的电阻值；（3）负载可获得的最大功率。 【答案】（1）等效内阻为4 Ω。 （2）负载电阻为4 Ω。 （3）负载最大功率为9 W。 【解析】（1）等效内阻可由开路电压除以短路电流求得，12/3的结果为4 Ω。 （2）按最大功率传输条件，负载电阻应等于等效内阻，所以应取4 Ω。 （3）最大功率按Uoc²/(4R0)计算，代入12²/(4×4)，结果为9 W。 15. 一台直流信号源的开路电压为36 V。接入6 Ω负载时，测得负载端电压为12 V。为了使负载获得最大功率，需重新选择负载电阻。求：（1）信号源的等效内阻；（2）应选负载电阻；（3）重新接入后负载最大功率；（4）比较原6 Ω负载功率与最大功率的大小。 【答案】（1）等效内阻为12 Ω。 （2）应选负载电阻为12 Ω。 （3）负载最大功率为27 W。 （4）原6 Ω负载功率为24 W，小于最大功率27 W。 【解析】（1）接6 Ω负载时，负载电流为12/6，计算得2 A；内阻上电压为36－12，计算得24 V；等效内阻为24/2，计算得12 Ω。 （2）负载获得最大功率时，负载电阻应等于等效内阻，所以应选12 Ω。 （3）最大功率按Uoc²/(4R0)计算，代入36²/(4×12)，计算得27 W。 （4）原负载功率为U²/R，代入12²/6，计算得24 W；24 W小于27 W，说明原负载未达到最大功率状态。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $