Question

一道题 物理电学

4、某同学学习了滑动变阻器的知识后，决定将自己的台灯改为调光式，于是他买了“1W 2kΩ”的电位器一个，装在了台灯（灯泡为“PZ220 60”）上，一开灯，确实能调光，但电位器一会儿就冒起烟了，吓得他赶快扯下了插头。下列对他失败的原因分析和改进措施正确的是：
A．电位器额定功率偏大 B．电位器电阻偏小
C．应换用一个“1W 13Ω”的电位器 D．应换用一个“1W 25Ω”的电位器
请写清楚过程

Answer 1

冒烟肯定是烧的，即Q=RI^2=U^2/R(反正是纯电阻)太大了
A.功率偏大不可能，既然烧坏了那肯等是实际功率大于了额定功率，所以功率大些很好。
B.让我们来算算是不是电阻偏小：灯泡220V60W的，电阻就是U^2/R≈807，所以接上后变阻器的功率P=(220/(807+2000))^2×2000，约为12.3W，P的式子是(U/(R+r))^2×R，化简得P=U^2/(R+r^2/R+2r)，其中U=220V，r=807，R为变阻器的电阻，利用均值不等式，得出当R=r时P最大，∴P(R)在(807，+∞)单减，∴自然是R再大一点好
C.直接算新换的电位器将承受多大的功率吧：P=……=0.94W，en，可以
D.同上，P=……=1.75W，o，不行(电阻太小了)

Answer 2

选B.
电位器可看做滑动变阻器。电灯接交流电，其峰值为340V，用340带入计算。
变阻器调最大阻值时分压，由电阻比可知，再由其路端电压求其功率，大于1W，故会烧掉。
所以要换电阻更大的

Answer 3

不懂

Answer 4

C

Answer 5

A

Answer 6

B