Question

如图所示的电路中，电源两端电压U保持不变。当闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P置于a端时（a、b是滑动变阻器的两个端点），电压表的示数为U₁，电流表的示数I₁为1A，电阻R₁消耗的电功率P₁为6W，电阻R₂消耗的电功率为P₂。当闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P置于b端时，电压表的示数为U₂，电流表的示数为I₂，电阻R₂消耗的电功率为。已知P₂ ：=1：9，U₁：U₂=7：3。求：

（1）电流表的示数I₂为多少安？

（2）电源两端的电压U为多少伏？

（3）当闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P置于滑动变阻器中点时，通电2min，电阻R₂放出的热量为多少焦？

Answer 1

解：设滑动变阻器的最大阻值为R₃，当闭合开关S, 将滑动变阻器的滑片P置于a端时，等效电路如图2甲所示；当闭合开关S, 将滑动变阻器的滑片P置于b端时，等效电路如图2乙所示。

 

 

（1）由图2甲得：

R₁===6Ω          

由图2甲、乙得：

===    =        解得：I₂=3A

（2）===     解得：R₃=6R₂

根据电源两端电压不变，由图2甲、乙得：

I₁（R₁+ R₂+ R₃）= I₂（R₁+ R₂）      解得：R₂=3Ω

根据图2乙得：

U= I₂（R₁+ R₂）=3A×（6Ω+ 3Ω）=27V

（3）当闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P置于滑动变阻器中点时，通过R₂的电流：

通电2min，电阻R₂放出的热量

Q= =×3Ω×2×60s=810J