(2019·廣安)小蕊同學在學習了電學知識後,觀察到生活中的許多電熱器都有多個擋位,於是他利用電壓恆為10V的...

問題詳情：

(2019·廣安)小蕊同學在學習了電學知識後,觀察到生活中的許多電熱器都有多個擋位,於是他利用電壓恆為10 V的電源和兩個阻值不同的定值電阻,設計瞭如圖所示的電路來探究電熱器的多擋位問題。已知R1=20 Ω、R2=30 Ω,請計算:

(1)S2閉合,S1、S3斷開時,電路中的電流。

(2)S3斷開,S1、S2閉合時,通電5 min電路消耗的電能。

(3)該電路的最大功率和最小功率之比。

【回答】

解:(1)當S2閉合,S1、S3斷開時,兩電阻串聯,總電阻R串=R1+R2=20 Ω+30 Ω=50 Ω。

電路中的電流I==0.2 A。

(2)S3斷開,S1、S2閉合時,電阻R1被短路,只有R2連入電路,

則通電5 min電路消耗的電能W2=×5×60 s=1000 J。

(3)當S2閉合,S1、S3斷開時,兩電阻串聯,此時電路的總電阻最大,根據P=可知,此時總功率最小,所以,P最小==2 W;

當S1、S3閉合,S2斷開時,兩電阻並聯,此時電路中的總電阻最小,根據P=可知,此時總功率最大,此時的總電阻R並==12 Ω,

P最大= W,

則最大功率與最小功率之比。

知識點：電功率

題型：計算題