問題詳情:
如圖所示的電路,電源電壓保持不變,R1=20Ω,當閉合開關S1、S3,斷開S2時,電流表的示數為0.3A,當閉合開關能S2、S3,斷開S1時,電流表的示數為1.2A.
(1)求電源電壓;
(2)求電阻R2的阻值;
(3)當閉合S1,斷開S2、S3時,電路消耗的電功率為P1;當閉合S2,斷開S1、S2時,電路消耗的電功率為P2,且P1:P2=1:2,求電阻R3的阻值;
(4)求整個電路消耗的最小電功率.
【回答】
(1)6;(2)5歐;(3)10歐;(4)1.2W
【解析】
(1)如圖電路,閉合開關S1、S3,斷開S2,此時R3短路,只有R1接入電路,電流表測電路中的電流,根據得,電源電壓為:
U=I1R1=0.3A×20Ω=6V;
(2)閉合開關能S2、S3,斷開S1,此時只有R2接入電路,電流表的示數為1.2A,根據可得,電阻R2的阻值:
;
(3)閉合S1,斷開S2、S3,此時R1、R3串聯,電路消耗的電功率為:
;
閉合S2,斷開S1、S2,此時R2、R3串聯,電路消耗的電功率為:
;
由題意知P1:P2=1:2,即:,
將R1=20Ω,R2=5Ω代入解得R3=10Ω;
(4)電路的總電阻最大時,電路中電流最小,電路消耗的電功率最小;
由圖知當R1與R3串聯時,電阻最大,電路的最大電阻為:
R=R1+R3=20Ω+10Ω=30Ω,
則整個電路消耗的最小電功率為:
。
知識點:電功率
題型:計算題