在如图所示电路中,小灯泡L标有“8V,3.2W”字样,滑动变阻器的最大阻值为40欧,R1=18欧.

在如图所示电路中,小灯泡L标有“8V,3.2W”字样,滑动变阻器的最大阻值为40欧,R1=18欧.
(1)当开关S、S1、S2均闭合时,电压表的示数为9V,求R1上消耗的电功率.
(2)断开开关S1、S2,闭合开关S,若此时电压变量程改为3V,电流表量程为0.6A,为保证电压表和电流表不超过量程,且小灯牌的实际电压不超过其额定电压,求滑动变阻器阻值的变化范围.(最好有等效电路图)
cathome8 1年前 已收到1个回答 举报

minwoominmin 幼苗

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(1)当开关S、S1、S2均闭合时,电压表测的是电源电压,得知U总=9V,
因为它是并联电路,所以U=U1=U2,已知R1=18Ω
根据电功率计算公式的变形式得P1=U总²/R1=9V/18Ω=0.5W,
所以R1此时的电功率是0.5W(没有R1上消耗的电功率是多少,只有R1在……时间内消耗了多少电能或R1此时的电功率是多少.)
(2)当断开开关S1、S2,闭合开关S时,电流知通过滑动变阻器和小灯泡,是一个串联电路,
在串联电路中,I=I1=I2,此时电流值通过电流表,不通过电压表,
由题得小灯泡的U额=8V,P额=3.2W,
有电功率计算公式的变形式得I额=P额/U额=3.2W/8V=0.4A
因为电路中电流大于0.6A会烧坏电流表,所以I要≤0.6A,并且电路中的电流大于0.4A会烧坏小灯泡,所以I要≤0.4A,0.4A<0.6A,所以电路允许通过的最大电流为0.4A,
因为电源电压为9V,
所以当电路中通过的电流为0.4A时,根据欧姆定律得R总≤U总/I总≤9V/0.4A≤22.5Ω,
根据电功率的计算公式的变形式得RL=U额²/P额=(8V)²/3.2W=20Ω,
因为在串联电路中,R总=R1+R2,且电阻越大,电流越小,
所以R2≥R总-RL≥22.5Ω-20Ω≥2.5Ω,
因为滑动变阻器的最大阻值为40欧
所以滑动变阻器的变化范围是2.5Ω≤R2≤40Ω.

1年前

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