Question

如图所示，变阻器R2的最大电阻是10Ω，R3=5Ω，电源的内电阻r=1Ω，当电键S闭合，变阻器的滑片在中点位置

如图所示，变阻器R2的最大电阻是10Ω，R3=5Ω，电源的内电阻r=1Ω，当电键S闭合，变阻器的滑片在中点位置时，电源的总功率为16W，电源的输出功率为12W．此时电灯R1正常发光，求：（1）电灯阻值R1是多少？（设R1阻值恒定不变）（2）当电键S断开时，要使电灯正常工作，应使变阻器的电阻改变多少？

Answer 1

（1）当电键S闭合时，由P_总-P_出=I²r得：I=

P总?P出 r

＝

6?12 1

A=2A
由P_总=EI，得：E=

P总

I

＝

16

2

=8V
端电压U=E-Ir=8V-2×1V=6V
通过R₃的电流为I₃=

U

R3

＝

6

5

A=1.2A，通过灯泡的电流为I₂=I-I₃=2-1.2=0.8（A）
电灯R₁的阻值R₁=

U?I2R2

I2

＝

6?0.8×5

0.8

Ω=2.5Ω；
（2）当电键S断开时，灯泡正常发光，灯泡的电流仍为I₂=0.8A
则变阻器R₂的阻值R₂′=

E

I2

?R1?r＝

8

0.8

?2.5?1＝6.5Ω，
所以变阻器的电阻改变量△R=6.5-5=1.5Ω
答：
（1）电灯阻值R₁是2.5Ω．?
（2）当电键S断开时，要使电灯正常工作，应使变阻器的电阻改变为1.5Ω．?