Question

23．如图所示,电源内阻r=0.4Ω,R1=6Ω,R2=3Ω,R4=18Ω,R3为滑线变阻器, A、B为变阻器

23．如图所示,电源内阻r=0.4Ω,R1=6Ω,R2=3Ω,R4=18Ω,R3为滑线变阻器, A、B为变阻器的两个端点, 当触头P在R3的中点时,安培表的示数为0.9A, 伏特表的示数为8.1V, 求: (1) 电源的电动势ε和变阻器R3的值; (2) .当触头P移至B点时,安培表和伏特表的示数分别为多少?此时电源的效率为多少?

Answer 1

1、通过R1的电流I1＝8.1/R1＝8.1/6＝1.35A，通过R2的电流即为安培表的示数（把安培表看作一根导线，滑动变阻器的PA端就被短路）I2＝0.9A，所以总电流I＝I1+I2＝2.25A，内阻r上的电压降Ur＝I*r＝2.25*0.4＝0.9V，电压表的示数为U＝8.1V，所以电动势ε＝Ur+U＝0.9+8.1＝9V；R2两端的电压U2＝R2*I2＝3*0.9＝2.7V，所以R4两端电压U4＝U－U2＝8.1－2.7＝5.4V，通过R4的电流I4＝U4/R4＝5.4/18＝0.3A，所以通过滑动变阻器R3的PA的电流Ipa=I2－I4＝0.9－0.3＝0.6A，所以R3＝U4/Ipa*2＝5.4/0.6*2＝18Ω
2、当触头P移至B点时，滑动变阻器R3被完全短路，电路总电阻R＝r+1/[1/R1+1/（R4+R2）]＝5Ω（约等于），总电流I＝ε/R＝1.8A，则电压表的读数U＝ε－I*r＝8.28V；I＝U/（R2+R4）＝0.39A（约等于）；效率＝U*I/（ε*I）＝8.28/9＝92%