题目内容
【题目】如图所示的电路中,电源电压为18伏保持不变,电阻R1阻值为10欧。滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”字样,电压表接“0~15V”量程。
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(1)闭合电键,将滑片P移到某一位置时,电流大小为0.5安。求电路中的总功率和电压表的示数;
(2)若用电阻R3来替换R1,不改变电表的量程,确保电路所有元件均安全使用的情况下。要求:在移动滑动变阻器滑片的过程中,电路中的最大电流恰好是最小电流的3倍,求满足要求的R3的阻值。
【答案】(1)9W, 13V;(2)9Ω或25Ω。
【解析】(1)R1和R2串联,电压表测R2两端的电压,将滑片P移到某一位置时,I
0.5A,R1
10Ω,R1两端的电压:U1
IR1
0.5A
10Ω
5V,根据串联电路电压特点,U2
U
U1
18V
5V
13V, 电路中的总功率:P
UI
18V
0.5A
9W.(2)当R2
0时,电路中电流最大:Imax
当R2
50Ω时,电路中电流最小:Imin
,据题意,
,解得R3
,最小电流:Imin
0.24A,R2两端的电压U2
,未超过电压表量程,符合题意;另当电压表示数达到最大值15V时,电流最小,此时R3两端的电压为:U3
18V
15V
3V,最小电流:I
,电路中最大电流为1A ,据题意得:
,解得:R3
9Ω,因此R3的阻值为9Ω或25Ω.
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