問題詳情:
如圖所示的電路中,電源電壓恆定不變,已知R1=10Ω,當S閉合、S1和S2斷開時,電流表的示數為0.2A;當S2斷開、S和S1閉合時,電流表的示數為0.8A.求:
(1)S閉合、S1和S2斷開時,電壓表的示數。
(2)定值電阻R2的阻值。
(3)當S1斷開、S和S2閉合時,電路的總功率。
【回答】
解:
(1)當S閉合、S1和S2斷開時,電路為R2的簡單電路,電壓表測電源兩端的電壓,電流表測通過R2的電流,即I2=0.2A,
當S2斷開、S和S1閉合時,R1與R2並聯,電流表測幹路電流,即I=0.8A,
因並聯電路中各支路*工作、互不影響,
所以,通過R2的電流不變,
因並聯電路中幹路電流等於各支路電流之和,
所以,通過R1的電流:I1=I﹣I2=0.8A﹣0.2A=0.6A,
由並聯電路的電壓規律和I=可得,電源的電壓:U=U1=I1R1=0.6A×10Ω=6V,
則S閉合、S1和S2斷開時,電壓表的示數為6V;
(2)因並聯電路中各支路兩端的電壓相等,
所以,定值電阻R2的阻值:R2===30Ω;
(3)當S1斷開、S和S2閉合時,R1與R2並聯,此時幹路中的電流仍然為I=0.8A,
則電路的總功率:P=UI=6V×0.8A=4.8W。
答:(1)S閉合、S1和S2斷開時,電壓表的示數為6V;
(2)定值電阻R2的阻值為30Ω;
(3)當S1斷開、S和S2閉合時,電路的總功率為4.8W。
【分析】(1)當S閉合、S1和S2斷開時,電路為R2的簡單電路,電壓表測電源兩端的電壓,電流表測通過R2的電流;當S2斷開、S和S1閉合時,R1與R2並聯,電流表測幹路電流,根據並聯電路中各支路*工作、互不影響可知通過R2的電流不變,根據並聯電路的電流特點求出通過R1的電流,由並聯電路的電壓特點和歐姆定律求出電源的電壓,從而得出*;
(2)根據並聯電路的電壓特點和歐姆定律求出定值電阻R2的阻值;
(3)當S1斷開、S和S2閉合時,R1與R2並聯,幹路中的電流不變,根據P=UI求出電路的總功率。
【點評】本題考查了並聯電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應用,要注意並聯電路中各支路*工作、互不影響特點的應用。
知識點:電功率
題型:計算題