Question

6．如图所示的电路中，定值电阻R₁=150Ω、R₂=300Ω．闭合开关S后，电流表A₂的示数为5mA．求：
（1）电阻R₁两端的电压为多少
（2）电流表A₁的示数为多少
（3）电路工作5min，R₁产生的焦耳热是多少．

Answer 1

分析 由电路图可知，R₁与R₂并联，电流表A₁测干路电流，电流表A₂测R₂支路的电流．
（1）根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电阻R₁两端的电压；
（2）根据欧姆定律求出通过R₁的电流，再根据并联电路的电流特点求出电流表A₁的示数；
（3）电路工作5min，根据Q=I²Rt求出R₁产生的焦耳热．

解答 解：由电路图可知，R₁与R₂并联，电流表A₁测干路电流，电流表A₂测R₂支路的电流．
（1）因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，由I=$\frac{U}{R}$可得，电阻R₁两端的电压：
U₁=U₂=I₂R₂=5×10^-3A×300Ω=1.5V；
（2）通过R₁的电流：
I₁=$\frac{{U}_{1}}{{R}_{1}}$=$\frac{1.5V}{150Ω}$=0.01A=10mA，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，电流表A₁的示数：
I=I₁+I₂=10mA+5mA=15mA；
（3）电路工作5min，R₁产生的焦耳热：
Q₁=I₁²R₁t=（0.01A）²×150Ω×5×60s=4.5J．
答：（1）电阻R₁两端的电压为1.5V；
（2）电流表A₁的示数为15mA；
（3）电路工作5min，R₁产生的焦耳热是4.5J．

点评 本题考查了并联电路的特点和欧姆定律、焦耳定律的应用，计算各处要注意单位的换算．