問題詳情:
如圖是某電器設備內的一部分電路,電源電壓恆為12V,R1為定值電阻,R2為標有“100Ω 0.5A”字樣的滑動變阻器.R3為標有“3V 0.9W”字樣的定值電阻.
(1)當閉合S、S1、S2時,電流表的示數為0.3A,求R1的阻值及這種情況下整個電路可能消耗的最小功率.
(2)當閉合S,斷開S1、S2時,為保*整個電路安全,求滑動變阻器接入電路的阻值範圍.
【回答】
【考點】電功率的計算;並聯電路的電流規律;歐姆定律的應用;電阻的串聯.
【分析】(1)當閉合S、S1、S2時,R1、R2並聯,根據歐姆定律求出R1的阻值,當滑動變阻器接入電路的電阻最大時整個電路消耗的最小功率,根據P=UI求出R1消耗的電功率,根據P=求出R2消耗的電功率,進一步求出整個電路可能消耗的最小功率.
(2)根據I=求出R3允許通過的電流,然後結合滑動變阻器允許通過的最大電流確定串聯電流的最大電流,根據歐姆定律求出R3的阻值,根據歐姆定律求出電路的最小電阻,根據電阻的串聯求出求出滑動變阻器接入電路的最小阻值,進一步得出滑動變阻器接入電路的阻值範圍.
【解答】解:(1)當閉合S、S1、S2時,R1、R2並聯,電流表測R1支路的電流,
R1的阻值:R1===40Ω,
當滑動變阻器接入電路的電阻最大時整個電路消耗的最小功率,
R1消耗的電功率P1=UI1=12V×0.3A=3.6W,
R2消耗的最小為P2===1.44W,
電路的總功率P=P1+P2=3.6W+1.44W=5.04W;
(2)當閉合S,斷開S1、S2時,
R3允許通過的最大電流I===0.3A,R2允許通過的最大電流為0.5A,
所以為保*整個電路安全,電路中的電流為0.3A,
R3===10Ω,
電路的最小電阻,R總===40Ω,
滑動變阻器接入的最小阻值相等時,
R2=R總﹣R3=40Ω﹣10Ω=30Ω,
所以滑動變阻器接入電路的阻值範圍30Ω~100Ω.
答:(1)R1的阻值為40Ω,整個電路可能消耗的最小功率為5.04W;
(2)當閉合S,斷開S1、S2時,為保*整個電路安全,滑動變阻器接入電路的阻值範圍為30Ω~100Ω.
知識點:電功率單元測試
題型:計算題