Question

【题目】如图所示的电路中，电源电压恒定，灯L标有“3 V　1.5 W”字样且电阻不变，电压表量程为0～3 V，电流表量程为0～0.6 A，滑动变阻器标有“30 Ω　2 A”字样．闭合开关S，移动滑片P，当电压表示数为2.7 V时，电流表示数为0.3 A，求：

(1)电源电压为多少？

(2)为保证电路安全， 滑动变阻器允许接入的最小阻值为多少？

(3)移动滑片P，电路总功率的最小值为多大？

Answer 1

【答案】(1)4.5 V；(2)3 Ω；(3)1.125 W

【解析】

由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器Rx串联，电压表测Rx两端的电压，电流表测电路中的电流.

由P=UI可得，灯泡电阻：

RL=

灯泡两端电压根据U=IR=1.8V

因为串联所以总电压为U总=2.7V+1.8V=4.5V

灯泡额定电流为根据I=，

因串联电路中各处的电流相等，且电流表量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为2A，所以，电路中的最大电流I大=0.5A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小，此时滑动变阻器两端的电压4.5V-3V=1.5V，

则滑动变阻器接入电路中最小阻值：

Rx小 = ；

（3）电压表的示数Ux″=3V时，灯泡两端的电压为1.5V，此时电路电流为：

,滑动变阻器接入电阻

所以，电路中的最小电流为0.25A，则电路的最小总功率：P小=UI小=4.5V×0.25A=1.125W