Question

如图所示电路中，电源电压为6伏且保持不变，滑动变阻器R1标有“50Ω 2A”字样，闭合电键S后，无论如何移

如图所示电路中，电源电压为6伏且保持不变，滑动变阻器R1标有“50Ω 2A”字样，闭合电键S后，无论如何移动滑动变阻器滑片P，电流表A1始终无示数，而电流表A2的示数始终为0.4安，初步判断故障发生在电阻上．求：（1）你认为该电路存在的故障是：______，用相同的规格的电阻替换故障电阻，于是将故障排除．（2）电阻R2的阻值．（3）在可以改变电表量程的情况下，移动滑动变阻器R1的滑片P时，是否存在这样的一种情况，使两个电流表指针偏离零刻度的角度恰好相同？如果存在，请求出此时R1消耗的功率P1；如果不存在，请说明理由．

Answer 1

（1）因为电路故障发生在电阻上，电阻可能断路或短路，无论如何移动滑动变阻器滑片P，电流表A₁始终无示数，说明电流表A₁所在支路没有电流，而电流表A₂的示数始终为0.4A，则电路故障是变阻器R₁断路．
（2）由题意知，变阻器R₁断路，则电流表A₂的示数是通过电阻R₂的电流，
∵I=

U

R

，
∴电阻R₂的阻值：
R₂=

U

I2

=

6V

0.4A

=15Ω．
（3）要使两电流表指针偏离零刻度的角度相同，
A₁应选0～0.6A量程，A₂应选0～3A量程；
设A₁的读数为I₁′=0.02nA，
则A₂的读数为I′=5×I₁′=5×0.02nA=0.1nA；
此时，I₂′=I′-I₁′=0.1nA-0.02nA=0.08nA，
电源电压U=I₂′R₂=0.08nA×15Ω=1.2nV=6V，
则n=

6V

1.2V

=5，
I₁′=0.02nA=0.02A×5=0.1A，
∵I=

U

R

，
∴滑动变阻器R₁的阻值R₁=

U

I1′

=

6V

0.1A

=60Ω，
因为R₁的最大电阻为50欧，所以不存在两个电流表指针偏转角度相同的情况．
答：（1）该电路存在的故障是：滑动变阻器R₁断路．
（2）电阻R₂的阻值15Ω．
（3）不存在两个电流表指针偏转角度相同的情况．