問題詳情:
如圖所示的電路中,C為滑動變阻器R上的滑動觸頭。已知電阻R1=3Ω,R2=6Ω,燈上標有“3V 1.5W”的字樣,電源電壓不變,當C滑到最右端A時,電流表的讀數為1A,燈L恰好正常發光。求:
(1)電源的電壓值;
(2)當C滑到最左端B時,電流表的讀數;
(3)當滑動變阻器CB段的電阻多大時,變阻器R上消耗的功率為1.92W?
【回答】
6V 2A 當滑動變阻器CB段的電阻為1.33Ω或3Ω時,變阻器R上消耗的功率為1.92W。
【解析】(1)當C滑到最右端A時,燈泡與滑動變阻器R的最大阻值並聯後再與R1串聯,電流表測幹路電流,
因並聯電路中各支路兩端的電壓相等,且燈泡正常發光,
所以,並聯部分的電壓
可得,R1兩端的電壓:
,
因串聯電路中總電壓等於各分電壓之和,
所以,電源的電壓:
(2)當C滑到最左端B時,燈泡、滑動變阻器R、R2均被短路,電路為R1的簡單電路,電流表測電路中的電流,
則電流表的示數;
;
(3)由可得,燈泡的電阻:,
設當滑動變阻器CB段的電阻為Rx時,變阻器R上消耗的功率,此時Rx與RL並聯後與R1串聯,則
並聯部分的電壓:
,
通過燈泡和Rx的電流分別為:
,,
電路中的總電流:
,
此時R1兩端的電壓,
,即
因
所以上式變為:
設,則上式變為,
整理可得:,
解得:,,
代入可得,
,或。
點睛:綜合考查了歐姆定律的應用和電功率的計算,難度較大,注意靈活運用,根據已知的電功率表示出電壓的表達式,再根據電路的基本特點列出電壓和電流的關係式進行解答。
知識點:電功率
題型:計算題