题目内容
【题目】如图所示,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2标有“20 1A”字样。闭合电键后移动滑片使电流表示数如图中所示,已知通过R1的电流I1为0.6安,求:
(1)电源电压U。
(2)此时滑动变阻器连入电路的阻值R2。
(3)重新移动滑片使电压表V与电流表A示数的比值最小,求此时电路消耗的总功率P总。
【答案】(1)6V;(2)15Ω;(3)9.6W
【解析】
由电路图可知,电阻R1与滑动变阻器R2并联,电流表测干路电流。
(1)根据欧姆定律求出定值电阻R1两端的电压,即电源电压;
(2)读出电流表的示数,根据并联电路的电流特点求出滑动变阻器的电流,根据欧姆定律即可求出滑动变阻器连入电路的阻值R2;
(3)根据欧姆定律可知电压表V与电流表A示数的比值为电路的总电阻,所以比值最小时,干路上的电流最大,根据滑动变阻器的铭牌和电流表的量程判断得出电路中最大电流,即可利用P=UI求出总功率P总。
由电路图可知,电阻R1与滑动变阻器R2并联,电流表测干路电流。
(1)R1两端的电压:U1=I1R1=0.6A×10Ω=6V;由并联电路的电压特点可得,电源电压:U=U1=6V;
(2)由图可知,电流表的量程为0~3A,其示数为1A,即干路电流I=1A;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过滑动变阻器的电流:I2=I-I1=1A-0.6A=0.4A,此时滑动变阻器连入电路的阻值:;
(3)由可知电压表V与电流表A示数的比值为电路的总电阻,该比值最小时,总电阻最小,则干路上的电流最大,因电流表的量程为3A,变阻器允许通过最大电流为1A,且滑片移动时通过R1的电流I1不变,则由并联电路的电流特点可得,干路上的最大电流为:I最大=I1+I2最大=0.6A+1A=1.6A,所以此时电路消耗的总功率:P总=UI最大=6V×1.6A=9.6W。