题目内容
【题目】如图所示,R0是阻值为10Ω的定值电阻,R为滑动变阻器,灯泡上标有“4V 2W“字样,且小灯泡的阻值始终保持不变。当断开S2,闭合S、S1时,灯泡恰好正常发光,电压表示数为U1;断开S1,闭合S、S2,将滑动变阻器的滑片P置于中点时,电压表数为U2,已知U2与U1相差1V,求:
(1)灯泡的额定电流;
(2)电源的电压;
(3)滑动变阻器最大阻值;
(4)该电路消耗的最小电功率。
【答案】(1)0.5A;(2)9V;(3)32Ω;(4)2.275W。
【解析】
(1)灯泡的额定电流I==0.5A;
(2)当断开S2,闭合S、S1时,R0和灯泡串联,灯泡正常发光,所以电路中的电流是0.5A,则R0两端的电压U1=IR0=0.5A×10Ω=5V,电源电压U=U额+U1=4V+5V=9V;
(3)闭合S、S2,R和灯泡串联,滑动变阻器两端的电压最大时,其阻值最大,所以U2应比U1大1V,即U2=U1+1V=6V,灯泡两端的电压UL=U﹣U2=9V﹣6V=3V灯泡的电阻RL==8Ω,根据串联分压特点可得,,,解得:R滑=16Ω,因为滑片置于中点,所以R滑大=2R滑=2×16Ω=32Ω;
(4)S1断开S、S2闭合,片P置于最大电阻位置时,R和灯泡串联,此时电阻最大,功率最小, P小==2.275W。
【题目】如图 是某型号电热水器的电路原理图;R1、R2 为电热丝,电热水器共有断电、保温、加热三种状态,如图所示为断电状态。已知该电热水器的保温功率为1.1kW,R2=8.8Ω。各种橡胶绝缘铜芯导线在常温下安全载流量(长时间通电时的最大安全电流)如下表: 求:
导线规格 | ||||
导线横截面积 S/mm2 | 2.5 | 4 | 6 | 10 |
安全载流量 I/A | 28 | 37 | 47 | 68 |
(1)求电热丝 R1 的阻值;
(2)从用电安全角度考虑,安装该电热水器时,至少应选择表中横截面积为多大的铜芯导线?请通过计算说明;
(3)在加热状态下,电热水器正常工作 5min 所产生的热量。