题目内容

【题目】如图是小邦同学设计的调光灯电路,R0为定值电阻,S为选择开关,当S接触a点时,小灯泡正常发光但不能调光,当S接触b点时,电路断开,当S接触c点时,电路可连续调光。已知滑动变阻器R的规格为“10Ω 2A”,灯泡L上标着“10V 12W”的字样,灯泡电阻随温度变化,电源电压恒为16V。

(1)求定值电阻R0的阻值;

(2)当S接触c点时,调节R的滑片至中点位置,电路中的电流为1A,求此时灯泡的实际功率。

(3)按小邦设计的电路,当开关S接触c点时,电灯的亮度虽然能够调节,但存在一个安全隐患,请简要说明这个隐患。

【答案】(1)5Ω;(2)11W;(3)见解析

【解析】

(1)当S接触a点时,灯泡L与电阻R0串联,因串联电路中总电压等于各分电压之和,且灯泡正常发光,所以, R0两端的电压:

U0=UUL=16V10V=6V,

因串联电路中各处的电流相等,所以,由P=UI可得,电路中的电流:

I===1.2A,

由I=可得,定值电阻R0的阻值:

R0===5Ω;

(2)当S接触c点时,灯泡L与R串联,此时电路中的电流I′=1A,

则R两端的电压:

U1=I′R=1A×(×10Ω)=5V,

此时灯泡两端的电压:

U′L=UU1=16V5V=11V,

则此时灯泡的实际功率:

P′L=U′LI′=11V×1A=11W。

(3) 当开关S接触c点时,变阻器与电灯串联,电灯额定电压为10V,而电源电压为16V,当变阻器阻值减小时,电灯两端的电压有可能超过电灯的额定电压,导致电灯烧毁。

答:(1)定值电阻R0的阻值为5Ω。

(2)当S接触c点时,调节R的滑片至中点位置,电路中的电流为1A,此时灯泡的实际功率为11W。

(3)见解析。

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