如图所示,电源两端的电压保持不变,小灯泡L标有“6V 3W”字样(灯丝电阻随温度变化可忽略不计).当滑
如图所示,电源两端的电压保持不变,小灯泡L标有“6V3W”字样(灯丝电阻随温度变化可忽略不计).当滑动变阻器的滑片P在A端时,闭合开关S1、S4,断开开关S2、S3,小灯...
如图所示,电源两端的电压保持不变,小灯泡L标有“6V 3W”字样(灯丝电阻随温度变化可忽略不计).当滑动变阻器的滑片P在A端时,闭合开关S1、S4,断开开关S2、S3,小灯泡L正常发光,电压表的示数为U1;当滑动变阻器的滑片P在B端时,闭合开关S2、S4,断开开关S1、S3,小灯泡L的实际电功率为0.75W,电压表的示数为U2,滑动变阻器的电功率为3.75W,U1:U2=3:1.通过调节滑动变阻器滑片P的位置、开关的断开或闭合改变电路结构,使电路的总电功率最大,此最大总电功率为______W.
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(1)当滑动变阻器的滑片P在A端时,闭合开关S1、S4,断开开关S2、S3,等效电路图如图1所示;
当滑动变阻器的滑片P在B端时,闭合开关S2、S4,断开开关S1、S3,等效电路图如图2所示.
图1中灯泡正常发光,根据P=UI可得电路中的电流:
I1=
=
=0.5A,
根据欧姆定律可得,灯泡的电阻:
RL=
=
=12Ω,
图1和图2中,∵P=I2R,
∴
=
=(
)2=
=
,
解得:
=
,则I2=0.25A,
滑动变阻器的阻值:
RAB=
=
=60Ω,
∵I=
,且
∴U1:U2=3:1,
∴
=
=
当滑动变阻器的滑片P在B端时,闭合开关S2、S4,断开开关S1、S3,等效电路图如图2所示.
图1中灯泡正常发光,根据P=UI可得电路中的电流:
I1=
PL |
UL |
3W |
6V |
根据欧姆定律可得,灯泡的电阻:
RL=
UL |
I1 |
6V |
0.5A |
图1和图2中,∵P=I2R,
∴
PL |
PL ′ |
I12RL |
I22RL |
I1 |
I 2 |
3W |
0.75W |
4 |
1 |
解得:
I1 |
I2 |
2 |
1 |
滑动变阻器的阻值:
RAB=
PAB |
I22 |
3.75W |
(0.25A)2 |
∵I=
U |
R |
∴U1:U2=3:1,
∴
U1 |
U2 |
I1R1 |
I2R2 |