Question

【题目】如图所示，电源电压为12V，且保持不变，电阻R1的阻值为20Ω，已知滑动变阻器R2上标有“10Ω 2A”。闭合开关S，移动滑片到某位置时，通过滑动变阻器R2的电流为1.4 A。求：

(1)通过电阻R1的电流；

(2)在10秒时间内电路消耗的总电能；

(3)现用定值电阻R0替换电阻R1，闭合开关，移动滑片，使通过b处的电流值最小，且这个最小电流与能够通过a处的最大电流值相等(保证电路能够正常工作)，求电阻R0的阻值。

Answer 1

【答案】(1) 0.6A； (2) 40J；(3) 15Ω。

【解析】

(1)由图可知，R1与R2并联，则

U R1=U=12V，

根据欧姆定律，则通过电阻R1的电流为：

I R1===0.6A；

(2)当滑片移到某位置时，通过滑动变阻器R2的电流为I R2=1.4 A，则干路电流为：

I=I R1+I R2=0.6A+1.4A=2A，

则在10秒时间内电路消耗的总电能为：

W=UIt=12V×2A×10s=240J；

(3)由图可知，通过a处的最大电流即滑动变阻器允许通过的最大电流，所以Ia最大=2A，根据题意，则Ib最小=2A。根据并联电路电流关系可知，当通过b处的电流值最小时，即R2支路的电流最小，根据欧姆定律可知，此时R2的阻值最大，为10Ω。则R2支路（通过a处）的电流最小为：

I a最小==，

则R0支路的电流为：

I R0=Ib最小-I a最小=2A-1.2A=0.8A，

根据欧姆定律，电阻R0的阻值为：

R0===15Ω。

答：(1)通过电阻R1的电流为0.6A；

(2)在10秒时间内电路消耗的总电能为240J；

(3)电阻R0的阻值为15Ω。