Question

11．将一个阻值为10Ω的电铃与一个滑动变阻器串联后，接在电压为15V的电源的两端，当滑动变阻器的阻值为15Ω时，电铃恰好正常工作，此时电路中电流和电铃两端电压各多大？若电源电压为9V，欲使电铃仍然正常工作，变阻器的阻值应变为多大？

Answer 1

分析 （1）由题意可知，电阻R=15Ω与电铃串联，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出电铃两端电压；
（2）知道电铃正常工作时的电流和电源的电压，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用串联电阻的串联求出电源电压为9V时变阻器的阻值．

解答 解：（1）由题意可知，电阻R=15Ω与电铃串联，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中电流的电流：
I=$\frac{U}{{R}_{电铃}+R}$=$\frac{15V}{10Ω+15Ω}$=0.6A，
电铃两端的电压：
U_电铃=IR_电铃=0.6A×10Ω=6V；
（2）电铃正常工作时的电流为0.6A，电源的电压U′=9V，
则电路中的总电阻：
R_总=$\frac{U′}{I}$=$\frac{9V}{0.6A}$=15Ω，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，滑动变阻器串联电路中的电阻：
R′=R_总-R_电铃=15Ω-10Ω=5Ω．
答：当电铃恰好正常工作，此时电路中电流为0.6A，电铃两端电压为6V；
若电源电压为9V，欲使电铃仍然正常工作，变阻器的阻值应变为5Ω．

点评 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是知道电铃正常工作时的电流和额定电流相等，则此时电铃的电压和额定电压相等．