题目内容

将标有“5V 5W”的小灯泡和“20Ω 2A”的滑动变阻器串联在电路中,当滑片P移到中点时,变阻器消耗的电功率为1.6W,则电路的总功率为______W;滑动变阻器允许连入电路的最小阻值是______Ω.(电源电压、灯泡的电阻不变)
(1)∵P=UI,
∴灯泡正常发光时的电流:
IL=
PL额
UL额
=
5W
5V
=1A,
∵I=
U
R

∴灯泡电阻:
RL=
UL额
IL
=
5V
1A
=5Ω;
(2)滑片位于中点时,滑动变阻器接入电路的阻值:
R=
R滑max
2
=
20Ω
2
=10Ω,
∵变阻器消耗的功率为1.6W,且P=I2R,
∴此时电路电流:
I=
P
R
=
1.6W
10Ω
=0.4A,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴此时电路总功率:
P=I2(RL+R)=(0.4A)2×(5Ω+10Ω)=2.4W;
(3)电源的电压:
U=I(RL+R)=0.4A×(5Ω+10Ω)=6V,
∵灯泡正常发光时的电流是1A,滑动变阻器允许通过的最大电流是2A,
∴电路允许的最大电流是1A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,
电路中的最小总电阻:
R最小=
U
Imax
=
6V
1A
=6Ω,
滑动变阻器接入电路的最小阻值:
R滑min=R最小-RL=6Ω-5Ω=1Ω.
故答案为:2.4;1.
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