题目内容
【题目】如图所示,定值电阻R1=50Ω,只闭合S1, 将滑动变阻器滑片P移到中最左端时,电流表是的示数为0.24A;只闭合开关S3, 将滑动变阻器滑片P移到中点时,电流表示数为0.2A,小灯泡L的实际功率为1.8W:电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V.(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。求:
(1)电源电压
(2)小灯泡的电阻
(3)只闭合开关S3 滑片P在中点时,电压表的示数是多少?
(4)在保证电路安全的条件下,电路消耗的最小功率是多少?
【答案】(1)12V;(2)45Ω;(3)30Ω;(4)2.16W
【解析】
(1)只闭合S1.滑片P移到中最左端时.电路只有R1=50Ω.
电源电压:U=I1R1=0.24A×50Ω=12V
(2)只闭合S3时.滑动变阻器滑片P移到中点时.灯泡和滑动变阻器串联.
由P=I2R得:
灯泡的电阻:RL===45Ω
(3)此时灯泡两潮的实际电压:UL=I L实RL=0.2A×45 =Ω9V.
所以滑动变阻器两端的电压:U滑=U-UL=12V-9V=3V.即为电压表示数:
此时滑动变阻器连入电路中的阻值R= ==15Ω.
滑动变阻器的最大阻值R滑=2R=2×15Ω=30Ω
(4)即只闭合开关S1时.R1和R2串联.为了保护电路安全.电压表示数不能超过3V.
则U2min=3V时.电流最小电路中消耗的功率最小
此时R1两端的电压:U1=U-U2大=12V-3V=9V.
电路中的最小电流: I小= ==0.18A.
此时.R滑= =≈16.7Ω<30Ω
电路消耗的最小功率 :Pmin=Ul小=12V×0.18A=2.16W
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