Question

【题目】如图是某电器设备内的一部分电路，电源电压恒为12V，R1为定值电阻，R2为标有“100Ω 0.5A”字样的滑动变阻器．R3为标有“3V 0.9W”字样的定值电阻．

（1）当闭合S、S1、S2时，电流表的示数为0.3A，求R1的阻值及这种情况下整个电路可能消耗的最小功率．

（2）当闭合S，断开S1、S2时，为保证整个电路安全，求滑动变阻器接入电路的阻值范围．

Answer 1

【答案】（1）R1的阻值为40Ω，整个电路可能消耗的最小功率为5.04W；

（2）当闭合S，断开S1、S2时，为保证整个电路安全，滑动变阻器接入电路的阻值范围为30Ω～100Ω．

【解析】（1）当闭合S、S1、S2时，R1、R2并联，电流表测R1支路的电流，

R1的阻值：R1===40Ω，

当滑动变阻器接入电路的电阻最大时整个电路消耗的最小功率，

R1消耗的电功率P1=UI1=12V×0.3A=3.6W，

R2消耗的最小为P2===1.44W，

电路的总功率P=P1+P3=3.6W+1.44W=5.04W；

（2）当闭合S，断开S1、S2时，

R3允许通过的最大电流I===0.3A，R2允许通过的最大电流为0.5A，

所以为保证整个电路安全，电路中的电流为0.3A，

R3===10Ω，

电路的最小电阻，R总===40Ω，

滑动变阻器接入的最小阻值相等时，

R2=R总﹣R3=40Ω﹣10Ω=30Ω，

所以滑动变阻器接入电路的阻值范围30Ω～100Ω．