問題詳情:
如圖*所示的電路,在滑動變阻器R2的滑片P從B端向A端滑動的過程中,電壓表與電流表示數的變化關係如圖乙所示。求:
(1)電源電壓和R1的阻值
(2)電路中消耗的最小功率
(3)通電1分鐘,此電路能產生的最大熱量。
【回答】
(1)18V, 20Ω;(2)3.6W;(3)972J。
【解析】
由電路圖可知,R1與R2串聯,電壓表測R2兩端的電壓,電流表測電路中的電流。
(1)當滑動變阻器接入電路中的電阻為0時,電路中的電流最大,由圖乙可知I1=0.9A,由I=可得,電源的電壓:
U=I1R1=0.9A×R1,
當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時,電路中的電流最小,由圖2可知,
I2=0.2A,U2=14V,
因串聯電路中總電壓等於各分電壓之和,所以,電源的電壓:
U=I2R1+U2=0.2A×R1+14V,
因電源的電壓不變,所以,
0.9A×R1=0.2A×R1+14V,
解得:
R1=20Ω;
電源的電壓:
U=I1R1=0.9A×20Ω=18V;
(2)當電路中的電流最小時,電路消耗電功率最小,則:
P=UI2=18V×0.2A=3.6W.
(3)由圖可知,當R2=0時,電路中的電阻最小,功率最大,此電路1分鐘能產生的最大熱量:
Q=t=60s=972J.
知識點:電功率
題型:計算題