如图所示电路,电源两端电压恒定,R1=3Ω,R2=5Ω,灯L标有“3V,1.5W”,滑动变阻器最大值为R,当滑片P
如图所示电路,电源两端电压恒定,R1=3Ω,R2=5Ω,灯L标有“3V,1.5W”,滑动变阻器最大值为R,当滑片P滑到最右端A时,理想电流表度数为1A,此时灯L恰好正常发...
如图所示电路,电源两端电压恒定,R1=3Ω,R2=5Ω,灯L标有“3V,1.5W”,滑动变阻器最大值为R,当滑片P滑到最右端A时,理想电流表度数为1A,此时灯L恰好正常发光,试求:(灯L的电阻保持为正常发光时的电阻不变)(1)当滑片P滑到最左端B时,电流表度数;(2)当滑片P位于滑动变阻器的中点时,滑动变阻器消耗的电功率.
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(1)当C滑到最右端A时,灯泡与滑动变阻器R的最大阻值并联后再与R1串联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡正常发光,
所以,并联部分的电压U并=UL=3V,
由I=
可得,R1两端的电压:
U1=IR1=1A×3Ω=3V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:
U=U并+U1=3V+3V=6V,
由P=UI可得,通过灯泡的电流:
IL=
=
=0.5A,
灯泡的电阻:
RL=
=
=6Ω,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过滑动变阻器的电流:
I滑=I-IL=1A-0.5A=0.5A,
滑动变阻器的最大阻值:
R滑=
=
=6Ω;
当C滑到最左端B时,灯泡、滑动变阻器R、R2均被短路,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,
则电流表的示数;
I′=
=
=2A;
(2)当滑片P位于滑动变阻器的中点时,灯泡与滑动变阻器阻值的一半串联后与R1串联,
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以,R并=
=
=2Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:
I″=
=
=1.2A,
并联部分的电压:
U并′=I″R并=1.2A×2Ω=2.4V,
滑动变阻器消耗的功率:
P滑=
=
=1.92W.
答:(1)当滑片P滑到最左端B时,电流表度数为2A;
(2)当
因并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡正常发光,
所以,并联部分的电压U并=UL=3V,
由I=
U |
R |
U1=IR1=1A×3Ω=3V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:
U=U并+U1=3V+3V=6V,
由P=UI可得,通过灯泡的电流:
IL=
PL |
UL |
1.5W |
3V |
灯泡的电阻:
RL=
UL |
IL |
3V |
0.5A |
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过滑动变阻器的电流:
I滑=I-IL=1A-0.5A=0.5A,
滑动变阻器的最大阻值:
R滑=
U并 |
I滑 |
3V |
0.5A |
当C滑到最左端B时,灯泡、滑动变阻器R、R2均被短路,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,
则电流表的示数;
I′=
U |
R1 |
6V |
3Ω |
(2)当滑片P位于滑动变阻器的中点时,灯泡与滑动变阻器阻值的一半串联后与R1串联,
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以,R并=
R滑′RL |
R滑′+RL |
| ||
|
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:
I″=
U |
R并′+R1 |
6V |
2Ω+3Ω |
并联部分的电压:
U并′=I″R并=1.2A×2Ω=2.4V,
滑动变阻器消耗的功率:
P滑=
(U并′)2 |
R滑′ |
(2.4V)2 | ||
|
答:(1)当滑片P滑到最左端B时,电流表度数为2A;
(2)当
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