Question

如图所示，电源电压为12V，且保持不变，已知滑动变阻器的最大值为18Ω，定值电阻R0为24Ω，小灯

如图所示，电源电压为12V，且保持不变，已知滑动变阻器的最大值为18Ω，定值电阻R0为24Ω，小灯泡上标有“6V  3W”字样．求 （1）灯泡的电阻和正常工作时的电流各是多少？ （2）S闭合，S1、S2都断开时，要使灯泡正常发光，滑动变阻器接入电路中的阻值为多大？ （3）S、S1、S2都闭合时，调节滑动变阻器滑片到何处时，整个电路消耗的总功率最小？这个最小功率是多少？

Answer 1

（1）由P额=U额2/R灯得灯泡的电阻：R灯=U额2/P额=62/3=12欧
由P额=I额U额得灯泡正常工作时的电流I额=P额/ U额=3/6=0.5A
（2）当S闭合，S1、S2都断开时，灯L和滑动变阻器串联且灯泡正常发光
则U滑=U-U额=12V-6V=6V
所以得R滑=U滑/I额=6/0.5=12欧
（3）当闭合S、S1、S2时，滑动变阻器与R0并联，
由P=U2/R总可知要使整个电路消耗的功率最小，要电路的总电阻最大，
即滑片应调到b端。
此时，I最小=I0+IR=12/24+12/18=7/6A
故得P最小=IU最小=12V×7/6A=14W

Answer 2

（1）由P=U2/R可得灯泡电阻R灯=12Ω；I额=0.5A；
（2）当S闭合，S1、S2都断开时，灯L和滑动变阻器串联且灯泡正常发光，则：U滑=U- U额=12V-6V=6V；所以R滑=12Ω；
（3）当闭合S、S1、S2时，滑动变阻器与R0并联，同P=U2/R可知要使整个电路消耗的功率最小，要使电路的总电阻最大，即滑片应该调到b端，；此时I最小=I0+IR=7/6A；故得：P最小=UI最小