如图电路,电源电压和小灯泡电阻不变,小灯泡L标有“6V 3W”字样,滑动变阻器阻值变化范围为O~12Ω.求
如图电路,电源电压和小灯泡电阻不变,小灯泡L标有“6V3W”字样,滑动变阻器阻值变化范围为O~12Ω.求:(1)小灯泡的电阻(2)当开关S1、S2、S3都闭合,小灯泡L正...
如图电路,电源电压和小灯泡电阻不变,小灯泡L标有“6V 3W”字样,滑动变阻器阻值变化范围为O~12Ω.求:(1)小灯泡的电阻(2)当开关S1、S2、S3都闭合,小灯泡L正常发光,电流表的示数为O.8A.求R1的阻值和通电10min电流通过R1做的功;(3)当S1闭合,S2、S3断开,求小灯泡功率的变化范围.
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(1)根据P=
可得,小灯泡的电阻:
RL=
=
=12Ω;
(2)当开关S1、S2、S3都闭合时,灯泡L与定值电阻R1并联,电流表测干路电流,
∵并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡正常发光,
∴电源的电压U=6V,
根据P=UI可得,此时通过灯泡的电流:
IL=
=
=0.5A,
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
∴通过R1的电流:
I1=I-IL=0.8A-0.5A=0.3A,
则R1=
=
=20Ω,
通电10min电流通过R1做的功:
W1=UI1t=6V×0.3A×10×60s=1080J;
(3)当S1闭合,S2、S3断开时,灯泡与滑动变阻器串联,
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路为灯泡的简单电路,此时灯泡的实际功率最大,最大为3W,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,灯泡的实际功率最小,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴电路中的电流:
I′=
=
=0.25A,
则灯泡的最小实际功率:
PLmin=(I′)2RL=(0.25A)2×12Ω=0.75W,
即小灯泡功率的变化范围为0.75W~3W.
答:(1)小灯泡的电阻为12Ω;
(2)R1的阻值为20Ω,通电10min电流通过R1做的功为1080J;
(3)当S1闭合,S2、S3断开时,小灯泡功率的变化范围0.75W~3W.
U2 |
R |
RL=
UL额2 |
PL额 |
(6V)2 |
3W |
(2)当开关S1、S2、S3都闭合时,灯泡L与定值电阻R1并联,电流表测干路电流,
∵并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡正常发光,
∴电源的电压U=6V,
根据P=UI可得,此时通过灯泡的电流:
IL=
PL额 |
UL额 |
3W |
6V |
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
∴通过R1的电流:
I1=I-IL=0.8A-0.5A=0.3A,
则R1=
U |
I1 |
6V |
0.3A |
通电10min电流通过R1做的功:
W1=UI1t=6V×0.3A×10×60s=1080J;
(3)当S1闭合,S2、S3断开时,灯泡与滑动变阻器串联,
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路为灯泡的简单电路,此时灯泡的实际功率最大,最大为3W,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,灯泡的实际功率最小,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴电路中的电流:
I′=
U |
RL+R2 |
6V |
12Ω+12Ω |
则灯泡的最小实际功率:
PLmin=(I′)2RL=(0.25A)2×12Ω=0.75W,
即小灯泡功率的变化范围为0.75W~3W.
答:(1)小灯泡的电阻为12Ω;
(2)R1的阻值为20Ω,通电10min电流通过R1做的功为1080J;
(3)当S1闭合,S2、S3断开时,小灯泡功率的变化范围0.75W~3W.
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