(2013?柳州)如图所示,电源电压不变,灯泡L标有“6V3W”(灯泡电阻不变),开关S闭合.当S1、S2断开,

(2013?柳州)如图所示,电源电压不变,灯泡L标有“6V3W”(灯泡电阻不变),开关S闭合.当S1、S2断开,滑片P从b端滑到某一位置时,变阻器的电阻减小6Ω,电流表的... (2013?柳州)如图所示,电源电压不变,灯泡L标有“6V3W”(灯泡电阻不变),开关S闭合.当S1、S2断开,滑片P从b端滑到某一位置时,变阻器的电阻减小6Ω,电流表的示数变化0.1A,灯泡恰好正常发光,此时电路的电流为______A;保持滑片P位置不变,闭合S1、S2,电流表的示数有变化了1.5A.当S1、S2都闭合时,调节滑片P,电路消耗的最小功率为______W. 展开
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2014-11-30 · 超过64用户采纳过TA的回答
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开关S闭合:
当S1、S2断开,滑片P在b端时,等效电路图如图1所示;
滑片滑到某一位置时,等效电路图如图2所示;
保持滑片P位置不变,闭合S1、S2,等效电路图如图3所示.
(1)图2中:
串联电路中各处的电流相等,且灯泡正常发光,
∴根据P=UI可得,电路中的电流:
I2=IL=
PL
UL
=
3W
6V
=0.5A,
(2)∴图1中的电流I1=I2-0.1A=0.5A-0.1A=0.4A,
图3中电流表的示数I3=I2+1.5A=0.5A+1.5A=2A,
根据欧姆定律可得,灯泡的电阻:
RL=
UL
IL
=
6V
0.5A
=12Ω,
∵电源的电压不变,
∴U=I1(RL+Rab)=I(RL+Rab-6Ω),即0.4A×(12Ω+Rab)=0.5A×(12Ω+Rab-6Ω)
解得:Rab=18Ω,
电源的电压U=0.4A×(12Ω+Rab)=0.4A×(12Ω+18Ω)=12V;
图3中:
并联电路中各支路两端的电压相等,
∴通过滑动变阻器的电流:
I=
U
Rab?6Ω
=
12V
18Ω?6Ω
=1A,
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
∴通过R0的电流:
I0=I3-I=2A-1A=1A,
R0=
U
I0
=
12V
1A
=12Ω,
当三个开关S、S1、S2都闭合且滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路消耗的电功率最小,
电路消耗总功率的最小值:
Pmin=
U2
Rab
+
U2
R0
=
(12V)2
18Ω
+
(12V)2
12Ω
=20W.
故答案为:0.5;20.
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